overpimpleDyMFoam +颗粒边界处理

lys

在overpimpleDyMFoam 中加入了拉格朗日模块，但是发现动网格下移动物体边界处颗粒捕捉的不好，会有部分颗粒进入固体内部，请问大家有好的建议吗？
因为计算问题的限制（涉及到大变形），没有采用变形网格类的动网格技术，我在颗粒求解模块中也添加了固体壁面反弹的颗粒处理约束，但是效果没有完全约束住。

星星星星晴

@lys 你好，并不了解overpimpleDyMFoam，但是这个部分是动网格？

请问你在什么时候parcel.evolve()的会不会是在你网格移动之前？还是在你网格移动之后？

另外你的paraview显示的是2D还是3D？中间是个球还是圆柱？

lys

@星星星星晴这部分是动网格技术中的重叠网格，颗粒的演化是在最后，应该是网格移动后，因为是先求的流体，然后再求的颗粒运动，
这是个2维问题，中间是个圆柱，不存在视觉假象

星星星星晴

@lys 嗯嗯重叠网格部分我也不是很了解请问能否讲一下这个部分是怎么处理的？

正常情况下验证过parcel放在pimple之前或者之后应该是不太影响结果的（同事验证过, dilute），但是你这个case改变了mesh，就不好说了。或许你应该放在pimple之前，这样会导致 $n_t$ 的时候用的是$n_{t-1}$的流场，但是这样仍然无法规避网格变动的情况。

你可以先跑一个无重叠网格的case，判断一下，是否是重叠网格的问题。parcel应该都是在网格内部的，所以如果出现在非网格处的话，能让我想到的只有你的重叠网格引起的问题了，是不是应该在重叠网格处理部分也加入关于parcel的处理。而且我在kinematicCloud.C 中看了一下，preEvolve的地方他会updateCellOccupancy()，所以parcel会在计算的时候重新计算当前cell内的parcel信息。

星星星星晴

@lys 另外你用的什么版本of，引用的什么cloud

lys

@星星星星晴
两个版本都用了，of2206的overpimpleFoam的基础上，我给加了LPT，但是就是我觉得不理想

星星星星晴

@lys 哦哦，可能是你的其他模型不够吧，受力都有啥？particle turbulence dispersion model？1way 还是2way这些东西是有影响的，particle maxCo是多少？

lys

@星星星星晴受力主要阻力，重力，流体惯性力（压力梯度力），虚拟质量力，应该比较全了，2-way的，湍流脉动力确实没有考虑，颗粒Co=0.3，感觉跟这个关系不大，主要是边界没起到时时刻刻的不可穿透条件

星星星星晴

@lys 你可以试试Co小一点，这个也有影响的，判断你的拉格朗日dt. 正常情况下是需要考虑dispersion的，不然particle的RMS是错的（个人经验）。不过of自带的dispersion model 也不咋地，不过你可以试试看。也要看你用什么turbulence。 RANS 还是LES，RANS需要，LES怎么说呢，理论上也是是需要的，但是好多人不用。OF也没有默认的LES的turbulence dispersion。俩模型都$k-\varepsilon$的。你也没说你用的啥turbulence

我做过和你类似的，不过不是圆柱，不是你的重叠网格，是tablet周围被snappyhexmesh加密过，完全没有你说的情况，particle就是碰到壁面就没了，个人认为，是因为你的重叠网格，也不知道这个重叠网格怎么做的，另外如果你particle很小，不是dense的话，有些模型不用考虑，完全是浪费时间。shear-lift？不好意思，有些词我想不起来中文教材怎么叫了。。。

星星星星晴

另外请问你的source term在各个方程里面加了么？

@lys 在 overpimpleDyMFoam +颗粒边界处理中说：

@星星星星晴
两个版本都用了，of2206的overpimpleFoam的基础上，我给加了LPT，但是就是我觉得不理想

lys

@星星星星晴你说的sourceTerm是颗粒对流体的作用力吗

李东岳

@lys 在 overpimpleDyMFoam +颗粒边界处理中说：

会有部分颗粒进入固体内部

具体没太细看啊，我插一句，是不是需要看一下你这个颗粒定义在哪套网格上了，如果定义在A网格上，壁面在B网格上，那是不是肯定会发生这个现象。

星星星星晴

@lys 比如ueq里面的 + parcels.SU(U) 这一项，其他的有加么

// Solve the Momentum equation

MRF.correctBoundaryVelocity(U);

tmp<fvVectorMatrix> tUEqn
(
    fvm::ddt(rho, U) + fvm::div(phi, U)
  + MRF.DDt(rho, U)
  + turbulence->divDevTau(U)
 ==
    rho()*g
  + parcels.SU(U)
  + fvOptions(rho, U)
);
fvVectorMatrix& UEqn = tUEqn.ref();

UEqn.relax();

fvOptions.constrain(UEqn);

if (pimple.momentumPredictor())
{
    solve(UEqn == -fvc::grad(p));

    fvOptions.correct(U);
    K = 0.5*magSqr(U);
}

星星星星晴

@李东岳正常情况下 cloud里面会有updateCellOccupancy这个方程，会自动更新当前cell中parcel的占用什么的，如果在solver中把parcels.evolve(); 放到mesh.changing之后就应该没事，但是很奇怪，他的parcel会进入空的地方。。

lys

@李东岳这是重叠网格，按道理讲是可以更新背景网格的流场信息，然后颗粒在更新后的流场信息作用下，是可以实现壁面效应捕捉的。但也有可能，颗粒只是感受到了流场，而没有实际发生壁面碰撞，所以导致颗粒穿透壁面，这是不是意味着overset 方法是不适用颗粒求解的，所以openFOAM-ESI版本下就没有现成的overset求解器+LPT

李东岳

你的A网格如果没有壁面，但是壁面定义在网格B上，那拉格朗日栗子同时也定义在A上，那A网格那面不就没有壁面了么。流场的话，重叠网格做了插值处理。栗子，是不是也要做B网格壁面-A网格壁面的映射，然后并反弹处理？

lys

@星星星星晴这项时肯定要加的

星星星星晴

@lys 嗯，就是确认一下别拉下什么东西没加就难受了。

所以说，那些particle 应该是在$n-1$步时还在网格里，然后网格发生变化，可能就不在网格里了，这部分parcel就没办法算了。

把parcel.evolve() 放到 bool changed = mesh.update() 前面，让parcel用上一步的旧网格试试看
另外如果你的Euler time step $\Delta t_E$ 足够小，就是你每次更新网格的间隔减小，会不会也一定程度上减少这样的发生呢？
调整动网格或者在parcel部分，判断内部是否有parcel，有parcel就挪他们到wall表面。

lys

@星星星星晴

星星星星晴

@lys ？怎么有解决么？

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