中性大气环境湍流动能的自保持 | 附有算例下载
-
我最近参考了杨老师的这一篇行业标杆文章
New inflow boundary conditions for modelling the neutral equilibrium atmospheric boundary layer in computational wind engineering，杨老师在这篇文章里面写的很明确，并且看起来结果很好。我在openfoam里面弄进去了，但是结果对不上，仔细核对了几遍，也没看见植入的跟文章有什么差异。在此问问大佬，求个经验。杨老师这篇文章里面，我总结了一下，
-
在进口，植入3个方程，分别是文章中的方程11、21、22，把这三个作为计算域的进口。其中$C_1=-0.17,C_2=0.62$
-
同时要把kEpsilon模型系数改一下：$C_1=1.5,C_2=1.92,C_\mu=0.028,\sigma_k=1.67,\sigma_\epsilon=2.51,u^*=0.511,z_0=0.000225$，参考3.1节最后
-
参考表一，nut使用粗糙壁面函数，Cs=0.75，Ks=0.0025
其他没啥了。我按照上面的设置，没出来理想的结果，下图中出口的k（右图中的红线，跟黑线有偏移）。
我个人怀疑是nut的壁面函数的因素。但是杨老师文章里面说用粗糙壁面函数就可以。想问问相关大佬，是不是我还忽略了什么？
更新：算例下载在第24楼
-
-
@李东岳 李老师，yang2009这篇sci论文里面我没看到有壁面剪应力的相关设置。由于这部分内容是我师兄做的，我先依据硕士论文解释您提出的几个问题，具体的我还需要再查证之后再给您回复。
硕士论文中引用的入流条件也是出自这篇sci文献，有出入的是壁面函数的粗糙高度取值，硕士论文中的粗糙高度是依据文献（Blocken et al. 2007, CFD simulation of the atmospheric boundary layer: wall function problems）计算所得：
壁面剪应力的取值是依据硕士论文中的一些假定提出的，而非yang2009中相关参数。 -
-
-
-
-
@Vortex 在 中性大气环境湍流动能的自保持 中说：
@李东岳 介绍个专门做ABL的code，叫LESGO (https://lesgo.me.jhu.edu/)，Meneveau大佬以前是拿它研究LES模型的。不稳定、中性、稳定的ABL都可以做，还能考虑科氏力。
想问一下LESGO有现成的考虑浮力驱动的求解器吗？
-
李 李东岳 被引用 于这个主题
-
@李东岳 李老师，算了您给的算例，计算结果跟您的结果一样，还没找到原因。但有以下问题：
blockMeshDict中把inlet和outlet设置成了wall，但都改为patch后，结果还是跟上面的计算结果基本一样，k偏差仍较大。
算例中
blockMeshDict初始设置convertToMeters 1; vertices ( (0 0 0) (12 0 0) (12 1.8 0) (0 1.8 0) (0 0 1.8) (12 0 1.8) (12 1.8 1.8) (0 1.8 1.8) ); blocks ( hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (120 42 18) simpleGrading (1 4 1) ); edges ( ); boundary ( top { type patch; faces ( (3 7 6 2) ); } inlet { type wall; faces ( (0 4 7 3) ); } outlet { type wall; faces ( (2 6 5 1) ); } bottom { type wall; faces ( (1 5 4 0) ); } sides { type wall; faces ( (0 3 2 1) (4 5 6 7) ); } );
- Yang2009中网格，第一层网格高度0.01m，增长率是1.06。
simpleGrading (1 4 1)这个设置反算对应第一层网格高度为0.0197，网格增长率为1.034，计算Y+结果大约在300：
# y+ () # Time patch min max average 0 bottom 3.602087e+02 3.602087e+02 3.602087e+02 0 sides 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00 100 bottom 3.026569e+02 4.241725e+02 3.196787e+02 100 sides 2.660222e-03 1.234693e+02 2.231677e+01 200 bottom 2.978864e+02 4.241725e+02 3.151323e+02 200 sides 2.712471e-03 1.696112e+01 7.879751e-01 300 bottom 2.978864e+02 4.241725e+02 3.151323e+02 300 sides 3.569842e-03 1.696111e+01 5.413341e-01 400 bottom 2.978864e+02 4.241725e+02 3.151323e+02 400 sides 1.932649e-03 2.113821e+01 6.643026e-01 500 bottom 2.978864e+02 4.241725e+02 3.151323e+02 500 sides 1.392717e-03 1.696111e+01 5.073163e-01
- 尝试设置为
simpleGrading (1 10.9 1)，网格总数不变，对应的网格和Yang2009中网格接近，第一层网格高度0.01m，增长率是1.06。计算的Y+数值在80左右，但计算结果还是跟上面的计算结果基本一样，k偏差仍较大。
# Time patch min max average 0 bottom 1.868099e+02 1.868099e+02 1.868099e+02 0 sides 0.000000e+00 0.000000e+00 0.000000e+00 100 bottom 1.598811e+02 2.174476e+02 1.701706e+02 100 sides 2.192814e-02 1.108888e+02 2.684494e+01 200 bottom 1.539062e+02 2.174475e+02 1.625827e+02 200 sides 8.207370e-04 2.373603e+01 1.893065e+00 300 bottom 1.537618e+02 2.174475e+02 1.625742e+02 300 sides 4.922483e-03 8.914920e+00 7.251943e-01 400 bottom 1.537618e+02 2.174475e+02 1.625742e+02 400 sides 1.176434e-03 3.476801e+01 9.170413e-01 500 bottom 1.537618e+02 2.174475e+02 1.625742e+02 500 sides 3.049010e-03 8.458892e+00 7.410303e-01
- Yang2009中，提到了
SKE1和SKE2两种模型，并模拟对比。
尝试根据式(25)和(26)把这两个k曲线画出对比，这两条曲线还是有挺大区别，但在原论文中两个工况的inlet结果看起来像是一样的
感谢分享，目前还没到LES那一阶段 :-) 下一阶段要上kOmega以及SST。LES估计要几个月后了。