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    LES与RANS的结果不相同

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    • 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 @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?

          在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
          m.sui20@foxmail.com

          1 Reply Last reply Reply Quote
          • 星
            星星星星晴 @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?

            在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
            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 @李东岳 last edited by

                @李东岳 test forbidden>?

                在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
                m.sui20@foxmail.com

                1 Reply Last reply Reply Quote
                • 星
                  星星星星晴 @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;
                           }
                  }
                   
                  // ************************************************************************* //
                   
                  

                  在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
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                  • 星
                    星星星星晴 @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

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                    • 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 @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()
                            );
                        }
                        

                        在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
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                        • 星
                          星星星星晴 @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

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                            星星星星晴 @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

                            在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
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                              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 @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

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                                • 星
                                  星星星星晴 @cccrrryyy last edited by

                                  @cccrrryyy 悟了

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

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                                  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 @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

                                      在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
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                                      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

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                                        • 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 @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

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                                              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 @cccrrryyy last edited by

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

                                                  在写博士毕业论文,寻找postdoc或者职位中~
                                                  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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