关于wedge边界的使用

韬智tz

最近看到一篇关于气泡的论文里面的模拟以轴对称方式进行，方便节省计算时间，计算区域是一个具有五度张开角的楔形物，如图所示：
微信图片_20220322143435.jpg
这里有几个问题想请教下大家：
1.这个计算域只计算5度，在后处理时怎么调出完整的，毕竟要看结果。
2.用了wedge边界，相应的0文件里面的p、aplha.water、T该怎么改
3.请问下有什么算例用到wedge边界吗？想学习下。

xuhuashi

@韬智tz 1.在paraview有个AngularPeriodic过滤器，可以把5°阵列成一圈完整的
2. 0文件的边界条件要根据实验和文献来，比如顶部开口，右边和底部要设成壁面
3. 在算例中直接搜索关键词 grep -r "wedge"找其他的相关算例

韬智tz

@xuhuashi 谢谢大佬的回复！

韬智tz

@xuhuashi blockMeshDict我这样设置的

     convertToMeters 1;	

	vertices
	
	(
	
	    (0 0 0)
	    (0.02 0 0)
	    (0.02 0.02 0)
	    (0 0 0.02)
	    (0.02 0 0.02)
	    (0.02 0.02 0.02)
	);
	
	blocks
	(
	    hex (0 1 2 3 0 5 6 3) (200 200 200) simpleGrading (1 1 1)
	);
	
	boundary
	(
	    front
	    {
	        type wedge;
	        faces
	        (	
	            (0 5 6 3)
	        );
	
	    }
	    back
	    {	
	        type wedge; 	
	        faces	
	        (	
	            (0 3 2 1)
	        );
	    }
	    walls	
	    {	
	        type wall;	
	        faces	
	        (	
	            (3 3 6 2)
	            (2 6 5 1)
	            (1 5 0 0)
	        );
	    }	
	    left	
	    {
	        type empty;
	        faces
	        (
	            (0 0 3 3)
	        );
	    }	
	);

0文件里面的alpha.water是这样设置的：

     dimensions      [0 0 0 0 0 0 0];  
     internalField   uniform 0;
     boundaryField   
     {
         back  
         {
             type            wedge; 
         }  
     
         front
         {  
             $back; 
         }       
     
         walls    
         {   
             type            zeroGradient;
         }     
     
         defaultFaces
         {
             type            empty;   
         }        
     
         left 
         { 
             type            empty;    
         }     
     }

但是出现了这样的错误
微信图片_20220324094823.jpg
大佬们帮我看看错误怎么解决，还有0文件里的alpha.water设置的对不对！

xuhuashi

@韬智tz 你的blockMeshDict编写有问题，可以参考这个
https://openfoamwiki.net/index.php/Main_ContribExamples/AxiSymmetric
或者你可以用blockMesh先生成三维的，再借助MakeAxialMesh工具转换成楔形网格：
https://openfoamwiki.net/index.php/Contrib/MakeAxialMesh

韬智tz

@xuhuashi 谢谢大佬！5°的楔形体弄出来了，那在这个计算域中怎么设置气泡场呢？我的blockMeshDict里面是这样的

convertToMeters 1;

vertices
(
    (0 0 0)
    (0.023725 0.001035 0)
    (0.023725 0.001035 0.03) 
    (0 0 0.03)
    (0.023725 -0.001035 0) 
    (0.023725 -0.001035 0.03)
);

blocks
(
    hex (0 4 1 0 3 5 2 3) (19  1 300) simpleGrading (1 1 1)
);

edges
(
);

boundary
(
     front
     { 
           type wedge;
           faces   
           (
               (0 1 2 3)
           );
     }

     back
     { 
         type wedge;
           faces  
           (
               (0 3 5 4)
           );
     }

     walls
     { 
           type wall;
           faces  
           (
               (1 4 5 2)
               (0 4 1 0)
               (3 5 2 3)
           );
     }

     axis
     { 
           type empty;
           faces  
           ( 
               (0 3 3 0)
           );
     }

);

mergePatchPairs
( 
);

setFieldsDict里面是这样的

defaultFieldValues
(
   volScalarFieldValue alpha.water 1
   volScalarFieldValue p_rgh 1e5
   volScalarFieldValue p 1e5
   volScalarFieldValue T 300
);

regions
(
   sphereToCell
   {
       centre (0 0 0.015);
       radius 0.005;
       fieldValues
       (
           volScalarFieldValue alpha.water 0
           volScalarFieldValue p_rgh 1e6
           volScalarFieldValue p 1e6
           volScalarFieldValue T 578
       );
   }
   sphereToCell
   {
       centre (0 0 0.03);
       radius 0.005;
       fieldValues
       (
           volScalarFieldValue alpha.water 0
           volScalarFieldValue p_rgh 1e6
           volScalarFieldValue p 1e
           volScalarFieldValue T 578
       );
   }
   boxToCell
 {
       box (0 0 0.03) (0.03 0.03 0.06);
       fieldValues
       (
           volScalarFieldValue alpha.water 1
       );
   }
);

但是后处理中alpha.water图
微信图片_20220324184007.jpg
用contour截的图alpha.water 0.5的图是这样
微信图片_20220324184012.jpg 。
这里没有气泡的形状了都，不知道哪儿错了，请大佬指点一下！

xuhuashi

@韬智tz 你的x方向网格太少了，需要加密一下。

Yu_Tian

@xuhuashi 这个阵列成一个三维的功能太好了，终于找到了

韬智tz

@xuhuashi 大佬加密了网格，设置的气泡场形状可以了，但是用compressibleInterFoam算完之后出现了两个问题：
1.出现如图片所示的错误
微信图片_20220329144345.jpg
2.就是算完之后没什么效果，就是气泡形状都没有变化。给您看下0文件里面的alpha.water文件怎么设置的，看下哪里设置错误了。

dimensions      [0 0 0 0 0 0 0];
internalField   uniform 0;

boundaryField
{
    back
    {
        type            wedge;
    }

    front
    {
        $back;
    }  

    walls
    {
        type            zeroGradient;
    }

    axis
    {
        type            empty;
    }

}

xuhuashi

@韬智tz 1. 浮点数溢出导致发散了。发散的问题可能有很多，比如网格质量不好，比如某个变量计算变化太大（例如负压负温）。你可以试试减小松弛因子，或者先用低阶的离散格式试试，或者给个合适一点的初始参数。
2.气泡初始压力大于周围流体压力才会膨胀，你看看是不是气泡初始条件給错了，或者是不是气泡还没开始变化就已经发散了。

韬智tz

@xuhuashi 谢谢指点，我试试大佬的解决办法。

韬智tz

@xuhuashi 按您的解决办法我加密了网格（直接在blockMeshDict调x，z方向的网格数），没有解决。
松弛因子的话，我这个算例是OF自带的，fvSolution里面并没有设置relaxationFactor，是要在fvSolution里面加上松弛因子吗，我看tut里compressibleInterFoam那一类里面都设置为

relaxationFactors 
{ 
     equations 
     { 
             ".*"        1; 
     } 
}

这个我不确定，所以问问您。
由于是自带算例，离散格式是这样的，我也没改，您看怎么改能解决发散的问题呢。

ddtSchemes
{
    default         Euler;
}

gradSchemes 
{
    default         Gauss linear;
}

divSchemes 
{
    div(phi,alpha)  Gauss interfaceCompression vanLeer 1;

    div(rhoPhi,U)  Gauss upwind;
    div(rhoPhi,T)  Gauss upwind;
    div(rhoPhi,K)  Gauss upwind;
    div(phi,p)      Gauss upwind;
    div(phi,k)      Gauss upwind;

    div(((thermo:rho*nuEff)*dev2(T(grad(U))))) Gauss linear;
}

laplacianSchemes 
{
   default         Gauss linear uncorrected;
}

interpolationSchemes 
{
    default         linear; 
}

snGradSchemes
{ 
    default         uncorrected;
}

韬智tz

@xuhuashi 我加了这个，结果能算，不指定α和α=1不是一样的效果吗？为什么能算了呀

relaxationFactors 
{ 
      equations 
     { 
             ".*"        1; 
     } 
}

加了这个能算，但是结果还是气泡没有变化，我的初始压力是大于周围流体的，之后又加大了两倍，也没用。

xuhuashi

@韬智tz 要不咱私聊吧，qq:1144231085

李东岳

@韬智tz $\alpha=1$收敛性更好。不指定alpha，可能会非对角占优。

气泡初始压力大于周围流体压力才会膨胀，你看看是不是气泡初始条件給错了，或者是不是气泡还没开始变化就已经发散了。

就像 @xuhuashi 大佬说的，看一下你的压力场，压力场也要setFields

Prometheus10

@yu_tian 你也来了老哥咱俩又见面了之前这玩意查了好久一直不知道咋整

李东岳

@prometheus10 你的ID让我想起了普罗米修斯

Prometheus10

@李东岳东岳老师好~
是的我以前添加您微信的时候 ID也叫这个

韬智tz

@xuhuashi 谢谢大佬指点，还想问下，楔形网格在指定区域加密用topoSet里面的source是用cylinderToCell，还是其他的呀。我这里用的cylinderToCell，但是出现下面的错误，请大佬看下！微信图片_20220405191857.jpg

Prometheus10

@韬智tz 你好！韬智tz
我用boxToCell 能加密成功
不妨一试：

actions
(
    {
        name        c2;
        type        cellSet;
        action      new;
        source  boxToCell;
        box     (0 -0.01 0) (0.002 0.01 0.0075);
    }
);

韬智tz

@prometheus10 谢谢，把区域选好了就直接在终端里输入topoSet，是吧，不用其他的操作了吧

韬智tz

@prometheus10 你好，用box加密成功了，也能算了，但是结果中出现这种啮齿状的：
微信图片_20220408154738.jpg
这样太丑了，我觉得是网格问题，所以在同一个区域有加密了一次，出现了这样的网格：
微信图片_20220408154543.jpg
这里请教大佬两个问题：1.这种啮齿状是不是网格的问题。2.加密两次出现这种网格，怎么让他更好看。

Prometheus10

@韬智tz
你好！韬智tz
在判断问题点之前，先咨询一下：

你的命令顺序是怎么样的？
是不是每次直接就接着做了refineMesh?
还有加密的方向对不对？
如果方便的话给看一下代码和命令行

韬智tz

@prometheus10 就是先blockMesh，topoSet，两次refineMesh，然后setfields，之后就并行算了用的compressibleInterFoam。

topoSetDict如下

actions
(
    {
        name    c0;
        type    cellSet;
        action  new;
        source  boxToCell;
        sourceInfo
        {
          box (0 -0.015 0.008) (0.005 0.015 0.015); 
        }
    }
);

refineMeshDict如下

set             c0;

coordinateSystem global;

globalCoeffs
{
   e1              (1 0 0);
   e2              (0 1 0);
   e3              (0 0 1);
}

directions      (e1 e3);

useHexTopology  yes;

geometricCut    no;

writeMesh       no;

Prometheus10

@韬智tz
我手里有个现成的一个topsetDict，具体的各行作用暂时回答不上，要不你先试一下：

set             c0;

coordinateSystem global;

globalCoeffs
{
    tan1            ( 1 0 0 );
    tan2            ( 0 1 0 );
}

patchLocalCoeffs
{
    patch outside;  // Normal direction is facenormal of zero'th face of patch
    tan1 (1 0 0);
    tan1 (0 0 1);
}

directions      ( tan1 normal );

useHexTopology  yes;

geometricCut    no;

writeMesh       no;

韬智tz

@prometheus10 好，谢谢