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    学流体的小明

    @学流体的小明

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    学流体的小明 发布的最新帖子

    • RE: 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+?

      @luofq-sysu

      并请教:槽道流LES计算的入口inflow速度场影响大吗?

      我的计算域没有入口出口之分,沿流动方向的两个边界都是周期性的边界条件,展向也是周期性的边界条件。所以无法回答你的问题。

      看起来你是采用了一种生成脉动速度的入口条件吗?

      是的,用的就是EugeneDeVilliers在他博士论文中提到的初始化槽道流流场的方法。

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
      学流体的小明
    • 气泡槽道流的计算,求指点

      之前的帖子基本解决了单相流槽道的问题,见
      https://www.cfd-china.com/topic/6248/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
      现在的目标是把气泡群加入到槽道中,有周期性边界,让它们一直输运,我想要考察壁面上的脉动压力。

      打算使用的求解器:
      compressibleInterFoam
      compressibleInterDyMFoam

      当前是这样考虑的:
      思路最简单的便是暴力计算,要算好湍流边界层的同时算好气泡,那么壁面附近的网格尺寸必须足够小,网格应该是立方体,便于VOF计算,尺寸应该在$\Delta^+=2\sim5$。整个槽道都由这样的立方体网格组成,这样的话网格量就会非常大,不适合批量化的计算。
      一种减小网格量的考虑是:举例来说,靠近壁面附近的槽道采用$\Delta^+=2$,距离壁面一定高度后,增大网格$\Delta^+=2.5\ or\ 3$,这样一层一层地画网格。但这种网格是否好用还有待验证,两层网格之间的节点不匹配也可能对OpenFOAM的程序产生影响,可能会崩。
      气泡大概能飘到槽道的哪个部分,由无量纲参数例如We,Eo等参数控制,我还得再调研调研。
      另外一种想法是使用较粗的背景网格计算槽道,采用自适应加密,可以较好地捕捉到气泡界面。但这种方法的问题同样是较粗的背景网格算不好边界层。除非在边界层附近也进行加密,但这样的话加密的依据不太好设置。

      请各位大佬指点指点,有什么好的方法可以以较低的成本算这样一个气泡槽道流。

      有两个具体的问题:

      1. OpenFOAM的重叠网格法,我粗略学习了一下,发现主要是算运动的固壁面,还有浮体,可以处理气泡吗?能用重叠网格把气泡围住,然后重叠网格随着气泡的运动而运动?
      2. 如果用front tracking 方法或 IBM,能和OF结合吗?

      有指路链接也可以。
      我自己也找找,有进展了会更新在这里。

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
      学流体的小明
    • RE: 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+?

      做的真好,谢谢你的探索和分享
      所以EugeneDeVilliers结果也不是那么好,只是他没给出参考线😂

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
      学流体的小明
    • RE: 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+?

      槽道湍流是无法一直流动下去的,它里面总会有耗散,所以需要施加驱动。
      施加驱动的两种方式本质上都是给一个压力梯度,稳定之后,压力梯度就平衡了壁面摩擦力。
      其实是这么来的:

      1959afe8-18ce-45e1-8206-0f7c65a9f830-9c197790f8b2d16fe0b0eafc7d86828.jpg

      也不是不能大、不能小,设置得大了,槽道流速增加,会达到新的平衡的。

      不能大、不能小。

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
      学流体的小明
    • RE: 求助:openfoam三维算例中如何沿着某一个方向做空间上的平均

      我算槽道流,是有一个专门的postChannel后处理程序的,可能你得自己编程做了。
      可以参考一下这个后处理程序。
      https://develop.openfoam.com/Development/openfoam/-/tree/OpenFOAM-v2012/applications/utilities/postProcessing/miscellaneous/postChannel

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
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    • RE: 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+?

      那不会的,我最开始就是用vectorSemiImplicitSource的,另外一个算例的正则化的结果和

      方法二(方法三和四也是这样子的图)摩擦速度归一化结果是

      类似。您说的流速持续增加很可能是压力梯度的具体数值没设置好,设置得大了。我之前设置的小了,发现平均速度、以及采样的某个点的速度总是在下降。就是驱动力不够,有耗散,速度就降下来了。


      槽道的平均速度是会趋于稳定的。
      $h=0.005m$,$U=4.0m/s$

      bd4ea1d3-b703-4e0a-adce-823944d6b06f-image.png

      发布在 OpenFOAM
      学流体的小明
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    • RE: 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+?

      @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。

      发布在 OpenFOAM
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    • RE: 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+?

      那EugeneDeVilliers博士论文的结果也是很好的,你看我方法一算出来的$u_{\tau}$,也相当于DNS的结果吧,画出来之后粘性底层完全对不上。
      而且就算真的有DNS结果,我画出来的曲线的形状,也无法和理论解对上。就关键是形状它就对不上。

      发布在 OpenFOAM
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    • RE: 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+?

      @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$\partial p / \partial x$,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。$\partial p / \partial x$和$\tau_w$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-semiimplicitsource

      momentumSource
      {
         type vectorSemiImplicitSource;
         active on;
         
      
         vectorSemiImplicitSourceCoeffs
         {
            selectionMode all;
            volumeMode        specific; //absolute
            injectionRateSuSp
            {
               U           ( (4800 0 0) 0); //partial p / partial x
            }
         }
      }
      
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    • RE: 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+?

      @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

      发布在 OpenFOAM
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