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interFoam水槽试验验证,明渠流速断面现象随网格增加异常变化问题

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #8

    由于要控制下游水位,所以进出口面分为空气和水两部分

    我觉得有可能是这方面的问题。有没有试过别的边界条件

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    cyq
    写于 最后由 编辑
    #9

    这是我之前跑的模型,总网格数在260万,边界层还是只有一层,出口没有采用空气出口和水相出口,是单一的一个面,然后通过流速边界条件控制下游水位。里面的模型几何有少许变化(逆坡的长度减小了,坡比更大),但是下游断面的流速分布依旧是底部流速大顶部流速小(与物模现象不匹配)
    边界条件.png
    云图.png

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #10

    我忽然想起来,进口流速固定,如果后面出口流速不一样,如何保证守恒?这就不守恒了。

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    cyq
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #11

    @李东岳 李东岳老师,当我采用流速出口时,当出口的流量大于进口流量时,出口的过流面积会变大,出口的流量也就变大了,所以能够保证当水位稳定时进出口的流量也稳定了,并且在后处理过程中我统计了不同断面的质量流量通量(流速出口和压力出口),发现是守恒的(各断面的流量误差在基本在2%以内)。但是下游的两个监测断面流速分布与物模对不上,物模试验测出来的是沿底面向重力反方向流速逐渐增大(每个断面中轴线共五个测点,第一个断面:从0.97m/s增长到1.61m/s,第二个断面:从1.02m/s增长到1.43m/s),但是数模计算出的结果最开始的时候时底部流速大顶部流速小,下图是之前数模逆坡后第一个监测断面的流速分布60711bae-0d80-4fd1-8667-4ccbcd5a2ddd-image.png ,后来我在逆坡段添加了边界层后情况有所好转,相同位置断面流速分布bd93ac46-3b5f-4d1e-aa51-07e4aa6bce3f-image.png ,但是这个模型的主要问题目前在于两点,1、虽然整体流速分布现象正确但是数值上误差还较大(物模是0.97m/s-1.61m/s,数模结果1.21m/s-1.43m/s),误差在20%左右。2、当前现象能够匹配物模的模型在当前网格数下误差较小,但是当我仅加密blockMesh背景网格时则断面流速分布则会变化(变为底部流速大,顶部流速小,1.48m/s至1.24m/s),各个测点的误差最大增加到52%)
    还有一点令我困惑的现象,我目前所提到的模型背景网格都是严格沿着xyz轴方向的,背景网格示意图如下:b9430b28-2328-4018-9b09-a1f871a5d301-image.png 这样构建的模型基本能够保证逆坡段的底部流速大,但是明渠水平段的流速分布不对f908f378-a551-4031-b6a5-090e341191c1-image.png
    然后我尝试变更了背景网格的画法,让逆坡段的网格是倾斜的,示意图如下73188357-0157-4845-b636-52ef060aeca3-image.png ,这样构建的模型结果会有完全不一样的结果,速度云图如下1a6e8ec1-75f1-429b-8472-29248cc04362-image.png

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #12

    信息量忒大了。你不能判断流速,要判断流量。你这个是2相。

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    cyq
    在 中回复了 李东岳 最后由 李东岳 编辑
    #13

    @李东岳 感谢您的回复,正如您所讲,我这个是两相流,我为了判断进出口的流量是否守恒,我在controlDict的function里面添加了

    “inletFlux
    {
        type            surfaceFieldValue;
        libs            (fieldFunctionObjects);
        writeControl    runTime;
        writeInterval   1;
        log             false;
        // Output field values as well
        writeFields     false;
        regionType      patch;
        name            inlet;
        operation       sum;
    
        fields
        (
            rhoPhi
        );
    }
    
    outletFlux
    {
        $inletFlux;
        name            outlet;
    }”
    
    

    内容以监测进出口断面的质量流量(主要排除空气的干扰,空气部分的质量流量与水的质量流量相比可以忽略不记),结果如下e5676e56-1bc0-4a60-952d-8860ac18a998-流量历时.png ,所以我判断整个水槽试验在进行到最后,系统流量是守恒,但是就是下游的流速分布现象不对。

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #14

    你这个信息量太大了。之前跟我这面有没有过合作,有合作的话算老客户,免费线上开会讨论下。

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    cyq
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #15

    @李东岳 我们课题组去年在您这里购买过服务器,这个算嘛?

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  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #16

    我下周回国 最近在备课 时间比较紧 dongyuelicfd 你加我 我们找时间开会

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

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    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #17

    @李东岳 好的谢谢李老师

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