LES直流槽道边界层模拟,如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+?
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找到一个帖子,对channel395分析很多
https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/155534-les-channel-flow-data-case-files-technical-report.html
我下载了他的数据,他是三套网格,我都用方法二画了速度分布图,M1的结果和我画出来的问题类似,M2和M3就都比较好了。
为什么 算不对?结论:还是网格不够细。 -
@学流体的小明 你好,这个下载链接需要校内VPN,外校无法下载,想问下能提供个外校人员可下载链接吗?
对,我最开始做槽道流算例的时候,用的他的初始化流场的方法,不然一直算的都是层流。不过chanel1000的这个不用特地初始化也可以。
下面这个是我的channel1000的算例,LES,就是在channel395的基础上改的,OpenFOAM版本是v2012。Allrun脚本可以直接运行,画图用matlab文件夹里面的boundary_layer_profile_2.m就行,改一下要画哪个时刻的就行。
各位老师同学有兴趣可以算一算,看看是哪里出问题了。帮帮我吧🙏
https://jbox.sjtu.edu.cn/l/L1Asg4 (提取码:1234) -
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@coolhhh 不好意思哈,以前也没怎么用过学校的网盘,不知道还需要VPN。放到百度网盘了。
这次画的网格更细了,应该会有一个比较好的结果,我也正在算。链接:https://pan.baidu.com/s/1C89EfgcZAxFhADNkMEqSNA?pwd=tzkd
提取码:tzkd -
@coolhhh @李东岳
昨天仔细读了一下下面的这个文章,作者对OpenFOAM计算LES槽道进行了比较系统的分析。我发现他的图也是,只有最细的那套网格才算出了非常好的速度剖面,比较粗的两套网格都没算好,形状也和我的问题一样。
这篇文章还是在https://www.cfd-china.com/topic/2121/q-dns计算槽道流遇到了一些问题-求大神们指点看到的。之前读过,但是没仔细读😂。然后就浪费了好多好多时间。
确实是网格不够细的问题。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021999117304059?via%3Dihub
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@学流体的小明 先前我做过这个工作,用于大涡模拟入口的前置算例,我当时画u+--y+使用的你说的方法二得到的,效果还行
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对于此,我想请问,Um即平均速度如何给定,雷诺数的计算,假如我是在半宽通道中跑的,即下表面为wall,上表面为symmetry,此时,雷诺数公式里面应该把2h换成水力半径吗
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@李东岳 在 LES直流槽道边界层模拟,如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+? 中说:
Komen那个是的
但是我看EugeneDeVilliers博士论文那个用的6万网格计算的u+y+还可以(图5.5)
我觉得这个是很重要的内容,如果openfoam官方的算例,出现了网格分辨率不够导致的错误,这个bug必须应该处理
李老师,EugeneDeVilliers博士论文图5.5,图名写
normalised by the DNS shear velocity
,是否有可能正则化用的 不一样?
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@hongjiewang
Um是通过在动量方程中直接添加源项实现的,在v2012版本中是:/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\ | ========= | | | \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox | | \\ / O peration | Version: v2012 | | \\ / A nd | Website: www.openfoam.com | | \\/ M anipulation | | \*---------------------------------------------------------------------------*/ FoamFile { version 2.0; format ascii; class dictionary; location "constant"; object fvOptions; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // momentumSource { type meanVelocityForce; selectionMode all; fields (U); Ubar (0.4 0 0); } // ************************************************************************* //
程序会自动调整压力梯度以达到Ubar的预设值。
之后我是打算用给定的动量方程源项,相当于给定 ,通过vectorSemiImplicitSource实现。也是在fvOptions中调用。4800是随便给的,和上面0.4m/s的平均速度没有联系哈。 和 的关系见方法四。
有一些参考:
http://xiaopingqiu.github.io/2016/03/20/fvOptions2/
https://caefn.com/openfoam/fvoptions-semiimplicitsourcemomentumSource { type vectorSemiImplicitSource; active on; vectorSemiImplicitSourceCoeffs { selectionMode all; volumeMode specific; //absolute injectionRateSuSp { U ( (4800 0 0) 0); //partial p / partial x } } }
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@hongjiewang
槽道的雷诺数公式都是用两倍半高来,不管实际模拟了多少的。
摩擦雷诺数是用的一倍半高。其中h为槽道半高,uτ为摩擦速度,ν为运动粘度。根据Pope在Turbulent Flows一书中提到的公式
这个公式里面的Re是用的两倍半高,Re_tau是一倍半高。
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@学流体的小明 在 LES直流槽道边界层模拟,如何得到正则化速度u+以及正则化坐标y+? 中说:
通过vectorSemiImplicitSource实现
你可以试一下这个,我直觉感觉这个可能会导致流速持续的增加下不来了
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@李东岳 我用OpenFOAM-8也算了channel395,用tutorial算例计算,采用 @学流体的小明 提供的MATLAB程序中method2算的
:- tutorial算例用的WALE模型,0文件夹其实不需设置
k
和nuTilda
,只需要设置p
、U
和nut
。 - tutorial算例是给定了一个湍流初始场。一开始没注意删掉了,没有初始场到1000s计算不出湍流。初始湍流场的不同对结果是否影响会比较大?
- 一般认为开始计算的一段时间的湍流还没充分发展,计算平均场是都会剔除。tutorial算例提供的统计是从0时刻就开始统计。不过我尝试从1000s才开始统计,共计算5000s,结果与默认算例结果一致。
同时还提取了EugeneDeVilliers博士论文图5.5中6万网格的结果,其实跟我们的计算结果一致的,都是有偏差!推测他也是用method2算的。他的论文没有给出参考线,导致看起来结果很好。 图中Spalding曲线是根据《无痛苦NS方程笔记》中提到的公式画出对比。
(1)tutorial算例默认设置结果:从0秒开始统计
(2)从1000秒开始统计。1000s的结果其实是1000s这个时刻的瞬时结果,但对整个底面平均后,与后面时刻的结果基本一致。
4. tutorial算例默认设置,method2计算结果都是在粘性子层结果较好,log区结果不吻合。尝试 按照method1取值,即 ,结果如下。说明了目前算例结果,改变 ,只能满足粘性子层或者log区之一,是无法同时满足这两个区。想要同时满足,可能需要尝试加密网格之类方式
- tutorial算例用的WALE模型,0文件夹其实不需设置
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