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    LES与RANS的结果不相同

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    • Z
      zhouxu @星星星星晴 last edited by

      @星星星星晴 在 求个LES的轮子 中说:

      现parcel的

      为什么觉得是LES有问题,而不是k-e有问题呢?

      星 Z 2 Replies Last reply Reply Quote
      • 星
        星星星星晴 讲师 @zhouxu last edited by

        @zhouxu
        我刚开始用LES,在学怎么弄
        理论上是知道一些,但是用的时候特别蛋疼,很多问题

        m.sui20@foxmail.com

        1 Reply Last reply Reply Quote
        • Z
          zhouxu @zhouxu last edited by

          @zhouxu 你这个计算的是带有伴流的射流吗?

          星 1 Reply Last reply Reply Quote
          • 星
            星星星星晴 讲师 @zhouxu last edited by

            @zhouxu 你指的是 impinging jet?
            不是
            就是单纯的一个简单的jet,这是个 cone nozzle

            m.sui20@foxmail.com

            Z 1 Reply Last reply Reply Quote
            • Z
              zhouxu @星星星星晴 last edited by

              @星星星星晴 网格不大的话,可以分享一下算例吗

              星 1 Reply Last reply Reply Quote
              • 星
                星星星星晴 讲师 @zhouxu last edited by

                @zhouxu 不好意思,这个算例无法分享。。
                请问你有没有什么教程或者有什么比较系统的介绍OF中的LES的材料么?

                m.sui20@foxmail.com

                Z 1 Reply Last reply Reply Quote
                • Z
                  zhouxu @星星星星晴 last edited by

                  @星星星星晴 没有资料。我只是觉得没有实验数据或者理论解,无法判断哪个模型好。不过你可以算一下湍流圆射流,和理论解对比一下

                  星 1 Reply Last reply Reply Quote
                  • 星
                    星星星星晴 讲师 @zhouxu last edited by

                    @zhouxu :142: 谢谢

                    m.sui20@foxmail.com

                    1 Reply Last reply Reply Quote
                    • 李东岳
                      李东岳 管理员 last edited by

                      你的上面的边界,进口在中间,中间两边的是什么,壁面么?这种射流如果算LES的话,一般是比较混乱的,类似这样:

                      捕获.JPG

                      线上CFD课程 7月1日报名截止 http://dyfluid.com/class.html
                      CFD高性能服务器 http://dyfluid.com/servers.html

                      星 2 Replies Last reply Reply Quote
                      • C
                        cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                        @星星星星晴 LES和RANS的区别是全方位的,不要带着任何RANS里面的习惯来做LES。从最基本的开始,先跑个管内流经典算例再来做你自己的case比较好。

                        I don't want to survive, I want to thrive.

                        星 1 Reply Last reply Reply Quote
                        • 星
                          星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                          @李东岳
                          大佬 你看这个是k-e的结果,速度场, 壁面的网格很粗,我也不考虑壁面,所以之前哪个nut的场,特别怪异我也可以理解。
                          我这个模拟是不考虑primary breakup那个区的,直接拿喷头下25mm测量数据,流场,parcel的
                          所以我完全不知道能不能达到你给的那个图的效果,而且 jet 速度也不高。。

                          a80f298b-be8b-42d7-9ddc-4928742d21c6-image.png
                          ab863067-300c-427c-8760-b8350e592949-image.png 70d2aa58-e15a-49eb-a93e-065f3c8842bd-image.png

                          我有一点很困惑,k-e里面,进口瞬时速度是 $u = \bar{u} + u'$
                          但是LES呢?我找到of内置一个turbulentInlet,还是我那个进口速度field,然后给了 fluctuationScale (0.15 0.15 0.15)。然后现在jet就变成了有点海草舞的那种扭动一点的状态。。不知道对不对。。
                          另外有一点,能不能通过调节Turbulence里面的 $C_e, C_k$ 然后大致让 LES的结果和KE的匹配呢?

                          m.sui20@foxmail.com

                          1 Reply Last reply Reply Quote
                          • 星
                            星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                            @cccrrryyy 谢谢大佬的建议,所以我想这看看找找有没有介绍OF LES的现成的资料什么的,在网上找了一圈,大部分都是介绍LES是空间filter,然后RANS是时均,然后什么关于Delta的设置啊什么的,完全摸不到头脑。。还有看到很多Delta用Van什么的,不是用cubeRootVol的,
                            包括Smagorinsky还是KEqn啊,什么WALE什么的很少有具体解读。。

                            我想问一下,我之前看到教材什么说LES肯定是Mesh-dependent的,而且根据理论来说,网格越小,约密集,这让解析的更多,Ko尺度嘛。 那现在的问题就来了,如何选择合适的网格尺寸?另外一点在于如果假如Particle的话,网格也不能太小,不然也会有很多其他的问题。。
                            这个尺度很难把握,另外直接用k-e的网格,换成LES,不考虑壁面,您觉得可以么?

                            m.sui20@foxmail.com

                            C 1 Reply Last reply Reply Quote
                            • 李东岳
                              李东岳 管理员 last edited by

                              你这个是瞬态RANS吧?fvSolution、fvScheme啥的都对么。

                              你可以在LES进口加扰动。如果进口周围都是墙的话,速度梯度比较大应该会发生不稳定行。

                              调节Ce、Ck可以,但是说不太通,现存的参数已经是前人调试过非常普适性的值,你调了之后,就不普适性了。

                              线上CFD课程 7月1日报名截止 http://dyfluid.com/class.html
                              CFD高性能服务器 http://dyfluid.com/servers.html

                              星 4 Replies Last reply Reply Quote
                              • 星
                                星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                @李东岳 test forbidden>?

                                m.sui20@foxmail.com

                                1 Reply Last reply Reply Quote
                                • 星
                                  星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                  @李东岳 @李东岳
                                  我这方面非常薄弱,我用的sprayFoam

                                  @李东岳 在 LES与RANS的结果不相同 中说:

                                  你这个是瞬态RANS吧?fvSolution、fvScheme啥的都对么。

                                  你可以在LES进口加扰动。如果进口周围都是墙的话,速度梯度比较大应该会发生不稳定行。

                                  调节Ce、Ck可以,但是说不太通,现存的参数已经是前人调试过非常普适性的值,你调了之后,就不普适性了。

                                  $C_k$ $C_e$ 如果我用of 默认的设置的话,就如同第一个帖子一样了,jet直接射出去了,完全和ke的结果不一样,但是无论用什么方法,都应该和实验结果差不多匹配的吧,至少ke弄得匹配了

                                  下面是k-e的设置

                                  /*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
                                    =========                 |
                                    \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
                                     \\    /   O peration     | Website:  https://openfoam.org
                                      \\  /    A nd           | Version:  7
                                       \\/     M anipulation  |
                                  \*---------------------------------------------------------------------------*/
                                  FoamFile
                                  {
                                      version     2.0;
                                      format      ascii;
                                      class       dictionary;
                                      location    "system";
                                      object      fvSchemes;
                                  }
                                  // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
                                   
                                  ddtSchemes
                                  {
                                      default         Euler;
                                  }
                                   
                                  gradSchemes
                                  {
                                      default         Gauss linear;
                                  }
                                   
                                  divSchemes
                                  {
                                      default         none;
                                   
                                      div(phi,U)      Gauss linear;
                                      div(phid,p)     Gauss linear;
                                      div(phi,K)      Gauss linear;
                                      div(phi,k)      Gauss linear;
                                      div(phi,epsilon) Gauss linear;
                                      div(U)          Gauss linear;
                                      div(((rho*nuEff)*dev2(T(grad(U))))) Gauss linear;
                                      div(phi,Yi_h)   Gauss upwind;
                                  }
                                   
                                  laplacianSchemes
                                  {
                                      default         Gauss linear orthogonal;
                                  }
                                   
                                  interpolationSchemes
                                  {
                                      default         linear;
                                  }
                                   
                                  snGradSchemes
                                  {
                                      default         orthogonal;
                                  }
                                   
                                   
                                  // ************************************************************************* //
                                   
                                  
                                  /*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
                                    =========                 |
                                    \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
                                     \\    /   O peration     | Website:  https://openfoam.org
                                      \\  /    A nd           | Version:  7
                                       \\/     M anipulation  |
                                  \*---------------------------------------------------------------------------*/
                                  FoamFile {
                                           version     2.0;
                                           format      ascii;
                                           class       dictionary;
                                           location    "system";
                                           object      fvSolution;
                                  }
                                  // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
                                   
                                  solvers {
                                           rho
                                           {
                                                     solver          PCG;
                                                     preconditioner  DIC;
                                                     tolerance       1e-06;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                   
                                           rhoFinal
                                           {
                                                     $rho;
                                                     tolerance       1e-06;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                   
                                           "(U|k|epsilon)"
                                           {
                                                     solver                  GAMG;
                                                     tolerance               1e-6;
                                                     relTol                  0;
                                                     smoother                GaussSeidel;
                                                     nPreSweeps              0;
                                                     nPostSweeps             2;
                                                     cacheAgglomeration      true;
                                                     nCellsInCoarsestLevel   64;//sqrt(cellnumber/cores)
                                                     agglomerator            faceAreaPair;
                                                     mergeLevels             1;
                                                     minIter                 1;
                                           }
                                   
                                           p
                                           {
                                                     solver                  GAMG;
                                                     tolerance               1e-6;
                                                     relTol                  0;
                                                     smoother                GaussSeidel;
                                                     nPreSweeps              0;
                                                     nPostSweeps             2;
                                                     cacheAgglomeration      true;
                                                     nCellsInCoarsestLevel   64;//sqrt(cellnumber/cores)
                                                     agglomerator            faceAreaPair;
                                                     mergeLevels             1;
                                                     minIter                 1;
                                           }
                                   
                                           pFinal
                                           {
                                                     $p;
                                                     tolerance       1e-06;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                   
                                           "(U|k|epsilon)Final"
                                           {
                                                     $U;
                                                     tolerance       1e-06;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                   
                                           "(h|Yi|O2|N2|H2O)"
                                           {
                                                     solver          PBiCGStab;
                                                     preconditioner  DILU;
                                                     tolerance       1e-6;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                   
                                           "(h|Yi|O2|N2|H2O)Final"
                                           {
                                                     $Yi;
                                                     relTol          0;
                                           }
                                  }
                                   
                                   
                                  PIMPLE {
                                   
                                           nOuterCorrectors    150;
                                           nCorrectors         1;
                                           nNonOrthogonalCorrectors 0;
                                           consistent          yes;
                                   
                                           outerCorrectorResidualControl
                                           {
                                                     "(U|k|epsilon)"
                                                     {
                                                              tolerance  1e-6;
                                                              relTol      0;
                                                     }
                                           }
                                   
                                           residualControl
                                           {
                                                     U                                 1e-6;
                                                     p                                   1e-6;
                                                     "(k|epsilon|omega)"                 1e-6;
                                           }
                                   
                                  }
                                   
                                   
                                   
                                  relaxationFactors {
                                           fields
                                           {
                                                     p      0.3;
                                           }
                                   
                                   
                                           equations
                                           {
                                   
                                                     epsilon         0.9;
                                                     k               0.9;
                                                     U               0.7;
                                                     ".*"        0.7;
                                           }
                                  }
                                   
                                  // ************************************************************************* //
                                   
                                  

                                  m.sui20@foxmail.com

                                  1 Reply Last reply Reply Quote
                                  • 星
                                    星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                    @李东岳
                                    这个是那种魔改LES的 kEqn 的Ck和Ce的到的海草舞。。
                                    out.mp4

                                    m.sui20@foxmail.com

                                    1 Reply Last reply Reply Quote
                                    • C
                                      cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                                      @星星星星晴 网格尺寸理论上是有一堆公式可以估算的,但大都针对基础的案例,平板流动啊啥的,对实操没啥用。最好的方式就是找类似的文献,别人用多少你就用多少:chitang:

                                      直接用k-e的网格感觉太粗了些,壁面不壁面的看你模拟的东西了。你这个没有传热,而且兴趣区域在中间不在外面,感觉壁面可能没啥影响。

                                      RANS改到LES,需要考虑的有边界条件(特别是入口,可能需要添加认为的扰动)、时间格式、数值格式(迎风就不太好,中心差分会好一些)、网格等等。所以比较建议先找个标准的算例试一下。

                                      另外说一点,RANS你用的k-e,这里的k是所有的湍动能。LES里面的k是ksgs,是亚格子湍动能,不一样。Smagorinsky的话其实没有直接求解这个ksgs,直接用代数方法给出来的,但也有直接求解ksgs的(叫kEqn还是啥的,就是ksgs有一个自己的输运方程)。

                                      I don't want to survive, I want to thrive.

                                      星 1 Reply Last reply Reply Quote
                                      • 星
                                        星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                                        @cccrrryyy
                                        多谢大佬的解释,上面那个视频已经是三个方向添加15%的的turbulence了,原本ke里面就是一个user define的测量速度,然后LES进口也没有k的影响,我就觉得加个turb试试看,回头做个fieldaverage然后和测量比一下就好。所以我就在纠结 $C_k C_e$ 是不是就自己瞎选选就行,反正只要符合实验结果都可以啊。我是这么理解的

                                        我没有传热,没有壁面。其实课题主要研究的是 kinematic 的方向和其他的关系不大。

                                        时间格式,数值格式我回头查一下,因为我看了一下tut的设置,到时候跟着改改。
                                        标准算力?cavity?pitzdaily?也和jet没关系啊,我回头在翻翻吧。

                                        我现在用的就是kEqn求的$k_{sgs}$,没用smagorinsky。现在就有个问题,不知道大佬能不能帮忙解个惑。
                                        在kEqn里面有下面这个方程,我可不可以理解为这个东西算的是$\varepsilon_{sgs}$?因为我也需要这个$\varepsilon_{sgs}$。
                                        长话短说,我们用的particle turbulence dispersion model是根据$k-\varepsilon$的,所以有一项是需要知道这俩值的,现在考虑到转到LES的话,简单粗暴的将$k$ 和$\varepsilon$ 转为sgs的。
                                        道理都是一个道理,parcel见到的瞬时流场速度。 RANS的话就是全model,LES的话就是真实+sgs呗。您觉得靠谱么?

                                        template<class BasicMomentumTransportModel>
                                        tmp<volScalarField> kEqn<BasicMomentumTransportModel>::epsilon() const
                                        {
                                            return volScalarField::New
                                            (
                                                IOobject::groupName("epsilon", this->alphaRhoPhi_.group()),
                                                this->Ce_*k()*sqrt(k())/this->delta()
                                            );
                                        }
                                        

                                        m.sui20@foxmail.com

                                        C 1 Reply Last reply Reply Quote
                                        • 星
                                          星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                          @李东岳 在 LES与RANS的结果不相同 中说:

                                          你的上面的边界,进口在中间,中间两边的是什么,壁面么?这种射流如果算LES的话,一般是比较混乱的,类似这样:

                                          捕获.JPG

                                          话我我才看懂大佬的问题,
                                          进口u:turbulentinlet, p: zerogradient
                                          出口u:inletoutlet p:totalpressure

                                          m.sui20@foxmail.com

                                          1 Reply Last reply Reply Quote
                                          • 星
                                            星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                            @李东岳 进口没有壁面,就是将一个PDA的测量面作为进口了,壁面就是外壁面 内部啥也没有

                                            m.sui20@foxmail.com

                                            1 Reply Last reply Reply Quote
                                            • C
                                              cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                                              @星星星星晴 首先,那个视频是LES么?如果是的话,那很明显你的网格太粗了。按道理来说jet出来的地方,由于速度和周边环境的速度不一致,外缘在离出口很近的地方就应该开始有涡出来。你的网格量,RANS和LES都是一样的?

                                              其次,Ck,Ce这些系数,是可以调的,而且LES里面这些系数只要不是太离谱,可能差异不会特别大。所以重点仍然是,找个类似的文献用人家用的就行,总比完全没有依据好。

                                              最后,你提到的sgs下的耗散率,我个人是没见过这么定义的。这一项光看ksgs的输运方程,是表征ksgs的耗散率,但能不能和RANS里面的k-e模型的e对应起来,感觉需要严格的公式推导才可以。

                                              I don't want to survive, I want to thrive.

                                              星 2 Replies Last reply Reply Quote
                                              • 星
                                                星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                                                @cccrrryyy 感谢您的回复。

                                                @cccrrryyy 在 LES与RANS的结果不相同 中说:

                                                @星星星星晴 首先,那个视频是LES么?如果是的话,那很明显你的网格太粗了。按道理来说jet出来的地方,由于速度和周边环境的速度不一致,外缘在离出口很近的地方就应该开始有涡出来。你的网格量,RANS和LES都是一样的?

                                                是的,我没有修改网格,只修改了湍流模型,作为第一次尝试。
                                                确实,我这个还没有涡。
                                                我整个进口是开放的,不是东岳大佬说的有壁面的情况。
                                                整个进口的边界条件是turbulentinlet,然后每个cell都根据实验测的结果分配了值。然后fluctuations是0.15 三个方向。

                                                其次,Ck,Ce这些系数,是可以调的,而且LES里面这些系数只要不是太离谱,可能差异不会特别大。所以重点仍然是,找个类似的文献用人家用的就行,总比完全没有依据好。

                                                这个我得回头翻一下。

                                                最后,你提到的sgs下的耗散率,我个人是没见过这么定义的。这一项光看ksgs的输运方程,是表征ksgs的耗散率,但能不能和RANS里面的k-e模型的e对应起来,感觉需要严格的公式推导才可以。

                                                KE 里面的epsilon是需要解方程的。
                                                这部分我也得回头查一下, 最起码看看OF内置的

                                                m.sui20@foxmail.com

                                                1 Reply Last reply Reply Quote
                                                • 星
                                                  星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                                                  @cccrrryyy 悟了

                                                  4717bd97-466c-4a1f-a47e-fa50ffa96c7e-image.png
                                                  3b37ebaa-f387-456d-9005-accb740f1dba-image.png

                                                  m.sui20@foxmail.com

                                                  百 C 2 Replies Last reply Reply Quote
                                                  • 李东岳
                                                    李东岳 管理员 last edited by

                                                    我整个进口是开放的,不是东岳大佬说的有壁面的情况。

                                                    我认为你搞成进口+壁面会有很大区别

                                                    线上CFD课程 7月1日报名截止 http://dyfluid.com/class.html
                                                    CFD高性能服务器 http://dyfluid.com/servers.html

                                                    星 1 Reply Last reply Reply Quote
                                                    • 星
                                                      星星星星晴 讲师 @李东岳 last edited by

                                                      @李东岳 改不了,不然就没办法和实际的东西对应的上了

                                                      大佬求下面链接的文档啊。。
                                                      http://www.dyfluid.com/LES.html

                                                      m.sui20@foxmail.com

                                                      李东岳 2 Replies Last reply Reply Quote
                                                      • 李东岳
                                                        李东岳 管理员 @星星星星晴 last edited by

                                                        @星星星星晴 这个需要处理下。我找时间处理下。网页换了。

                                                        你可以改一下试试,不为了符合实际,就是纯对比下玩玩

                                                        线上CFD课程 7月1日报名截止 http://dyfluid.com/class.html
                                                        CFD高性能服务器 http://dyfluid.com/servers.html

                                                        1 Reply Last reply Reply Quote
                                                        • 百
                                                          百善孝为先0626 @星星星星晴 last edited by

                                                          @星星星星晴 您好,请问可以贴一下这张图所在论文的题目吗?谢谢!:xinxin:

                                                          百善孝为先

                                                          1 Reply Last reply Reply Quote
                                                          • C
                                                            cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                                                            @星星星星晴 这些图能看出来啥:chouchou:

                                                            I don't want to survive, I want to thrive.

                                                            星 百 2 Replies Last reply Reply Quote
                                                            • 星
                                                              星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                                                              @cccrrryyy 看起来大概应该弄成什么样。总要在脑子中有个大概的picture然后才有方向啊

                                                              @百善孝为先0626 Comparison of RANS and LES Turbulence Models against Constant Volume Diesel Experiments S. Som*1, P.K. Senecal2, and E. Pomraning2

                                                              m.sui20@foxmail.com

                                                              C 1 Reply Last reply Reply Quote
                                                              • C
                                                                cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                                                                @星星星星晴 哦哦这个意思。确实是这样的,jet这种情况,喷出来5D左右甚至以内就应该能看到开始发展的涡了,不然LES就有问题。

                                                                I don't want to survive, I want to thrive.

                                                                星 1 Reply Last reply Reply Quote
                                                                • 星
                                                                  星星星星晴 讲师 @cccrrryyy last edited by

                                                                  @cccrrryyy
                                                                  58cbf7fc-2f34-412e-b507-63c77b1b2a15-image.png

                                                                  m.sui20@foxmail.com

                                                                  C 1 Reply Last reply Reply Quote
                                                                  • 百
                                                                    百善孝为先0626 @cccrrryyy last edited by

                                                                    @cccrrryyy 非常感谢!:146:

                                                                    百善孝为先

                                                                    1 Reply Last reply Reply Quote
                                                                    • C
                                                                      cccrrryyy 教授 @星星星星晴 last edited by

                                                                      @星星星星晴 感觉还是不太对,网格需要再细一些。

                                                                      I don't want to survive, I want to thrive.

                                                                      1 Reply Last reply Reply Quote
                                                                      • 李东岳
                                                                        李东岳 管理员 @星星星星晴 last edited by 李东岳

                                                                        @星星星星晴 在 LES与RANS的结果不相同 中说:

                                                                        大佬求下面链接的文档啊。。
                                                                        http://www.dyfluid.com/LES.html

                                                                        http://www.dyfluid.com/theory.pdf 我最近更新在这里了 你可以看下 51页

                                                                        我整个进口是开放的,不是东岳大佬说的有壁面的情况。

                                                                        如果你不是这个边界条件,是开放的,那存在卷吸的情况,会很不一样

                                                                        线上CFD课程 7月1日报名截止 http://dyfluid.com/class.html
                                                                        CFD高性能服务器 http://dyfluid.com/servers.html

                                                                        1 Reply Last reply Reply Quote
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