钝体建筑扰流的大涡模拟
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@gtian 在 钝体建筑扰流的大涡模拟 中说:
@hitsc30 如果你提到的边界层指的是wall周围的对数区以下的粘性子层和buffer layer的话。可以有两种方式,一种是wall model LES,通过壁面模型来调nut,这时第一层网格在y+=30 即可。另一种是wall resolved LES,这种情况只能加密网格。blockmesh和shm都可以加密网格,blockmesh可以控制aspect ratio来加密,shm是4等分加密。这种情况下如果要resolve到粘性子层(viscous sublayer),需要在y+<5 以内至少有三个点,也就是第一点y+<1.
感谢回复,这个确实可以在后续重点突击一下。此前我曾用blockmesh做网格背景、snappyhexmesh加密做过一个网格。当时我得到的计算值也和我用fluentmeshing商软所做的商业网格差不太多,没太考虑网格的质量。您提出的这个是我当前需要考虑的一个方向。我当前觉得目前比较影响我接过的可能是离散格式,在这方面的知识储备非常的欠缺,只能选一些高阶离散格式,可能对结果有不小的影响。 -
@cccrrryyy 您好,感谢回复。目前接触到的在openfoam中做建筑风荷载模拟的论文主要是tamura教授在北京交通大学和重庆大学领导的学科组推出来的,都采用的是pisofoam算法。湍流风入口是由CDRFG方法生成的,在中文网有个帖子谈论过这种植入。也咨询过北交的师兄,他们植入的CDRFG算法也是类似的植入,该方法应该是没有问题的。
nut函数,我也和您的观点一样。该函数能自动切换成粘性层的线性表达式和对数表达式。再者是您提出的WALE,这个确实是需要改动一下.目前接触的论文中,foam中都是用的经典的smagorinksy。fluent中,国内硕士很多用的是WALE结果对的确实不是很好。您提到的WALE这个模型的具体作用,对代码认识比较浅,确实之前没考虑过,确实是我需要再次调整的方向。
当前的两个重点是离散格式和亚格子模型,然后是上面的师兄说的网格的质量。
ps:感觉foam计算y+很奇怪,我的边界层网格每次改变的不少,感觉y+变化趋势和我想的南辕北辙。 -
@hitsc30
y+ 的理解不复杂,看code需要一点点的耐心就可以。我给你贴一下yPlusLES。if (isA<wallFvPatch>(currPatch)) { yPlus.boundaryField()[patchi] = d[patchi] *sqrt ( nuEff.boundaryField()[patchi] *mag(U.boundaryField()[patchi].snGrad()) ) /nuLam.boundaryField()[patchi]; const scalarField& Yp = yPlus.boundaryField()[patchi]; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << " y+ : min: " << gMin(Yp) << " max: " << gMax(Yp) << " average: " << gAverage(Yp) << nl << endl; }
![公式]( 1)
![公式2]( 2)
![替代文字]( 3)我写的,你可以输出来看看每一个量的大小
if (isA<wallFvPatch>(currPatch)) { frictionvelocityLES.boundaryField()[patchi] = sqrt ( nuEff.boundaryField()[patchi] *mag(U.boundaryField()[patchi].snGrad()) ); const scalarField& Yp = frictionvelocityLES.boundaryField()[patchi]; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << " friction velocity u* : min: " << gMin(Yp) << " max: " << gMax(Yp) << " average: " << gAverage(Yp) << nl << endl; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << "nuLam : min: " << gMin(nuLam) << " max: " << gMax(nuLam) << " average: " << gAverage(nuLam) << nl << endl; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << "d : min: " << gMin(d) << " max: " << gMax(d) << " average: " << gAverage(d) << nl << endl; }
近壁面第一层网格的话 ,d= 0.5* 第一个cell的长度. du/dy = (u_infty - 0)/ (d-0)
nuefff = nu (层流 laminar) + nut(wall 上 nut =0 或者是你给的壁面模型的值)我给的nut在壁面上就是0.
object nuSgs; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // dimensions [ 0 2 -1 0 0 0 0 ]; internalField uniform 0; boundaryField { bottomWall { type fixedValue; value uniform 0; }
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@gtian 在 钝体建筑扰流的大涡模拟 中说:
@hitsc30
y+ 的理解不复杂,看code需要一点点的耐心就可以。我给你贴一下yPlusLES。if (isA<wallFvPatch>(currPatch)) { yPlus.boundaryField()[patchi] = d[patchi] *sqrt ( nuEff.boundaryField()[patchi] *mag(U.boundaryField()[patchi].snGrad()) ) /nuLam.boundaryField()[patchi]; const scalarField& Yp = yPlus.boundaryField()[patchi]; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << " y+ : min: " << gMin(Yp) << " max: " << gMax(Yp) << " average: " << gAverage(Yp) << nl << endl; }
![公式]( 1)
![公式2]( 2)
![替代文字]( 3)我写的,你可以输出来看看每一个量的大小
if (isA<wallFvPatch>(currPatch)) { frictionvelocityLES.boundaryField()[patchi] = sqrt ( nuEff.boundaryField()[patchi] *mag(U.boundaryField()[patchi].snGrad()) ); const scalarField& Yp = frictionvelocityLES.boundaryField()[patchi]; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << " friction velocity u* : min: " << gMin(Yp) << " max: " << gMax(Yp) << " average: " << gAverage(Yp) << nl << endl; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << "nuLam : min: " << gMin(nuLam) << " max: " << gMax(nuLam) << " average: " << gAverage(nuLam) << nl << endl; Info<< "Patch " << patchi << " named " << currPatch.name() << "d : min: " << gMin(d) << " max: " << gMax(d) << " average: " << gAverage(d) << nl << endl; }
近壁面第一层网格的话 ,d= 0.5* 第一个cell的长度. du/dy = (u_infty - 0)/ (d-0)
nuefff = nu (层流 laminar) + nut(wall 上 nut =0 或者是你给的壁面模型的值)我给的nut在壁面上就是0.
object nuSgs; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // dimensions [ 0 2 -1 0 0 0 0 ]; internalField uniform 0; boundaryField { bottomWall { type fixedValue; value uniform 0; }
非常感谢!
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@李东岳 李老师我上点图给您和各位老师看一下。我们使用了fluent和openfoam进行平均风剖面的模拟。下图是我们得到的结果
下述是平均风剖面对比:
而后是我用脉动算出来的结果,分别是平均风压和脉动风压
下述是我的实验数据迎风面风压和模拟的迎风面风压
误差有点离谱
当前是按照tamura教授的设置帮边界条件、离散格式、求解器、亚格子模型全换了。就是采用的网格和他们的有所区别(他们采用的snappyhexmesh),准备搞个和他们一样的网格试一试。实在不行就只能放弃了
主要现在用foam用了半年,从一个啥都不知道的小白在师兄和论坛的各位前辈带着下,慢慢的进步对这个东西用习惯了,人菜瘾大。就想证实到底是我设置什么的不行,还是foam可能这方面存在改进。就是最后放弃foam改用fluent算也不让自己后悔。 -
@hitsc30 在 钝体建筑扰流的大涡模拟 中说:
当前是按照tamura教授的设置帮边界条件、离散格式、求解器、亚格子模型全换了。就是采用的网格和他们的有所区别(他们采用的snappyhexmesh),准备搞个和他们一样的网格试一试。实在不行就只能放弃了
方便把建筑物的详细参数,以及对标的那篇实验分享一下吗?我跑一下看看。压力系数就是一个静压,如果这个都对不上,高阶统计量就能不可能了,那LES的作用就被完完全全浪费。 就算一个建筑物的话,这个已经属于10多年的范畴了,2006年就能跑DNS了。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142727X06000476 -
@hitsc30 在 钝体建筑扰流的大涡模拟 中说:
@gtian 您好,我研究的对象是基于东京工艺大学TPU数据库的1:1:4模型的模拟(在和风洞同样缩尺1:400后,模型的尺寸为0.1m0.1m0.4m。α为0.25,计算域按照cost732推荐为长8m宽4m高度为1.6m)。TPU数据库参见下述链接:
http://www.wind.arch.t-kougei.ac.jp/system/eng/contents/code/w_it
对标的就是该风压数据库提供数据处理得到的平均风压系数和脉动风压系数。当前我的平均风压系数一直偏小了0.1;迎风向缩尺后尺寸为0.1m,顺风向缩尺后尺寸为0.1m,竖向的尺寸为0.4m。指数选取为0.25
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@gtian 有一篇类似的文章,该文章研究的模型是1:1:5模型。我研究的是1:1:4模型,在TPU数据库上实际有四百个个测点,每个面各有一百个测点。
下述链接是1:1:5模型的文件,链接如下,国内有人做过1:1:4模型,基于fluent平台进行的模拟,结果还未见刊。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167610520303202
雷诺数,在建筑高度处大约30w。计算高度处模型高度0.4m(对应实际高度160m),风速11m/s。风洞数据库参见链接:
http://www.wind.arch.t-kougei.ac.jp/system/eng/contents/code/w_it
祝大家五四青年节快乐!