CFD中文网

@李东岳 谢谢！

关注到有关算力的问题。
在东岳老师网站（http://dyfluid.com/DMmodel.html）
上标了塔式CPU服务器，里头有链接2（https://mp.weixin.qq.com/s/iSHKGPrELWsg1PZiGjPt6g）
提到说不到4万元的机子算3000万网格耗时150-180s，见下面的截图：

但是在原网站上面也标注了时间：

那么，红色框出来的算例耗时，是这三台机子性能调优之后的结果？还是调优之前的？，都是64核在跑吗？是在什么平台上？也是算40步吗？
不管怎么说，里头DM24耗时达到429s，与第一个截图的结果还是相差甚远的。是不是哪里标注错了呢？
希望东岳老师能标注或者回复一下，谢谢！@李东岳

@lionel学fluent 你好，在命令窗口有，你上网搜一下，我已经好久没用这个了。不过据我当时的测试，加了heaviside之后，效果并不明显，所以其实可以不用开这条。

@东岳 请问李老师您能帮忙看一下这个问题吗？之前也了解到您做了许多这方面的很好的工作。另外，我在openfoam里面试着对比了一下无滑移和自由滑移的速度边界条件，发现二者的差别非常小。
另外不知道openfoam里面是不是也按照式（2）的方式，通过接触角算出界面的法向量，以此来植入接触角边界的？鄙人目前还看不懂openfoam源码，只是简单的应用，惭愧。所以向您请教。

大家好！这里有一个关于移动接触线问题的边界条件设置问题，需要向您各位请教。
在处理多相流移动接触线问题的时候，目前的理论给出的结论是移动接触线附近不能是无滑移边界条件（no-slip），因为这样在求解的过程中会产生奇异性。常见的做法是给定一个滑移速度：
\begin{equation}
u=\lambda \frac{\partial u}{\partial y}
\end{equation}
其中，$\lambda$是滑移长度，具有分子自由程尺度（纳米量级）。接触角的维持可以通过
\begin{equation}
\mathbf{n} = \mathbf{n}_w \cos \theta + \mathbf{n}_t \sin \theta
\end{equation}

当我用OF模拟时，比如一个毛细管液体爬升问题，在管壁的边界条件设置的是no-slip条件，并给定了接触角值，用的是interfoam，模拟结果也符合物理事实。这个就有点奇怪！
我想请教一下：
（1）OF中在涉及到接触角/移动接触线问题的边界处理时，在接触线位置及其附近是否去掉了no-slip条件，而默认改为滑移边界条件？如果是，里面有没有滑移系数的设置？（我暂时没找到OF的说明文件，初学OF）或者是直接就采用滑移条件，$u_2 = u_1$ 这样子的？
（2）另一种可能的情况是，在所有的固壁边界上都默认去掉了no-slip条件，改为滑移边界条件？
因为不是自己编程，里面的具体情况不得而知，还请各位老师指点一下，或者能查到OF里面的说明也好。

另外，若是自己编程的话，只需要在移动接触线附近采用（1）式所示的Navier-slip条件即可，其余固壁边界上仍可以采用no-slip边界条件。其实fluent里面也是这样，给no-slip条件仍然能计算得很好，不知道里面具体是怎么操作的。

Reference：
[1] SNOEIJER J H, ANDREOTTI B. Moving Contact Lines: Scales, Regimes, and Dynamical Transitions. Annual Review of Fluid Mechanics, 2013, 45(1): 269-292.
[2] SUI Y, DING H, SPELT P D M. Numerical Simulations of Flows with Moving Contact Lines. Annual Review of Fluid Mechanics, 2014, 46(1): 97-119.

@刘晓刚 我回复至你那个问题里面了。单个因素试着来，逐一排查，应该会找到原因的

@刘晓刚 这个耦合了vof，即使你初始化levelset为0，后面计算会结合vof自动赋值的

交换一下主次相试试看，可以先不用Heaviside修正。fluent里面的这个修正感觉有时候效果反而不好

@刘晓刚 直接全场给0或者1皆可，一个迭代之后自然会算出相应的levelset值。

@麦迪文 看了一下您这个模拟也是将热毛细力加到气液界面上了吧？我想请教一下udf里面是先用adjust求出梯度，用udm纪录后再在将热毛细力添加到动量源项里？我是算一个带有热毛细的液体晃动（不做液桥方向），感觉跟这里类似，所以请教一下您

@麦迪文 虚拟流动方面现在一些开源代码如Gerris等都已经做得很好了，貌似level set效果也好一些。时间充裕的话可以看看，但是对于自己的问题又可能不太适用，修改起来挺麻烦。

@麦迪文 我也是用vof方法，因为还有气相，所以热毛细力只能加在气液界面上。但是微重力条件下虚拟流动很厉害，跟热毛细速度在一个量级上，所以对结果准确性影响比较大

@麦迪文 您的热毛细力是加在边界吧？我是要加在计算域里头，所以有点麻烦，热毛细力的公式是$\mu \nabla u = \sigma_T \nabla T$吧？

@麦迪文 您好！我想在计算域里面的气液界面加热毛细条件的udf，不知道如何添加。请问您是怎么做的呢？方便给我一份您的热毛细udf参考一下吗？非常感谢您！我的邮箱是lijichengbitao@163.com

@东岳 真的十分感谢！算例上传上来了，见附件。spuriousCurrentArc4-1.zip

@yfclark 谢谢！我也试过了将计算域从原来的1cm x 1cm 扩大到1m x 1m，虚拟流动比原来的略有减小，但是没有量级上的变化。fluent中耦合level-set的方法只是用来计算相界面法向量和曲率，体积分数仍然由vof方法确定。

@yfclark 这只是时间尺度的估计，能得到一个基本的数量级，具体问题的话还要看条件。在这种毛细力主导的流动中，该特征时间与毛细波的振荡频率相对应，至少保持在同一数量级。

@东岳 谢谢东岳老师的回复！

如上图所示，我在这样的举行计算域里面（蓝色为液相，红色为气相，水），初始化的时候气相即为圆，没有重力及其他体积力，0速度场，0相对压力场。界面用CFS模型平衡。这样的话，理论上，计算一段时间之后，流场的速度应该为0（在数值收敛精度以下）。但是一开始算，界面上就会出现这种虚拟速度，速度适量如图所示。该结果实在确保网格无关、时间步长无关的情况下。（有关虚拟流动的研究已经有很多论文，检索 spurious/parasitic currents 即可）。而且，这种速度会导致界面变形，例如在本例中，无法维持为圆形。上图是FLuent 中VOF方法的0.1s计算结果。

以下是相同条件下中 interFoam的模拟结果结果前两幅图是0.1s的相分布和速度云图，后两幅是5s的相分布和速度云图。

可以看到，在0.1s时，由于虚拟流动的存在，圆形的气相区域已经变得有些“方”。在5s时气相直接跑到了一角。
这样比较下来，Fluent中利用PLIC方法捕捉的界面更准确一点。但影响还是很大。

因此，我试图利用FLuent中的coupled level set 方法，其帮助文件里面有降到到我在前一问中提到的 density correction 和heaviside correction 。结果发现利用heaviside correction 方法抑制虚拟流动的效果和VOF方法相比差别不大。但是利用density correction效果就很好。
为了确保其准确性，我在上述的计算域中初始化气相区域时将圆形改为正方形，让它来通过计算恢复为圆形。在这一过程中，发现利用density correction计算时，气相区从方形到圆形恢复得特别慢。
我们知道，该过程为毛细力主导，特征时间是 $t=\sqrt{\rho_l R^3 / \sigma}$，在0.01s量级，二利用 density correction计算的结果在1s量级，显然不对。而用其他方法包括 heaviside correction 算的结果在时间量级上正确。
因此，我才在最初的问题中说“严重怀疑fluent中coupled level set 方法中的density-correction有误”。

（模拟算例是改的Dam的那个例子，只改了计算域和相分布、物性）折腾了半天还没弄好打包的，Linux盲，请见谅。

在这里是想请教一下您/各位有没有这方面的经验、方法？面临毕业，自己编程序有点来不及。谢谢各位了。

大家好！
最近利用VOF方法在做气液两相流模拟的时候遇到了虚拟流动（spurious/parasitic currents）的问题。该问题一般会在毛细力主导时才会出现，起因是界面张力与压力源项的不相容性以及界面曲率计算的不准确。因此尝试利用耦合Level-Set的方法。这里面fluent给出了两个抑制虚拟流动的选项：density-correction 和heaviside-correction。定义如下：
但是在分别利用这两个修正方式模拟时发现：利用density-correction方式消除虚拟流动的效果很好，能够比heaviside-correction方式小两个数量级。但是后续的验证却发现，施加density-correction之后，自由液面运动的特征时间（毛细时间）被放大了近两个数量级，这显然与事实不符。其实从这两个修正系数的定义上也可以看出二者的区别不是很大。但是在抑制虚拟流动时却产生了很大的差别。后续也试着利用openfoam中的来模拟，发现虚拟流动比fluent中vof的结果更严重。其原因可能是fluent中采用了PLIC的界面重构方式。
我用来验证虚拟流动的模型是：2D方形计算域，里面填充了一圆形气相区域来验证虚拟流速大小，里面填充一个小方形气相区来验证特征时间。整场无重力（相当于计算域内只有表面张力源项）。介质为水和空气。
一般文献中有一个虚拟速度大小的估计值：$u_s ~ 0.01 \sigma/\mu$ 。以水为例，虚拟速度可以达到0.7m/s的量级，对模拟结果会有很大的影响。
因此，严重怀疑fluent中coupled level set 方法中的density-correction有误。不知道是否有同行遇到过这个问题，有没有什么解决办法？或者抑制虚拟流动的办法（完全自编程序的除外）？另：请问怎么在udf中读取level set函数的值？fluent帮助文件里面似乎没有给出。像VOF值的话，有C_VOF(c,t)。
谢谢各位的耐心阅读，请不吝赐教。

我的邮箱是 lijichengbitao@163.com , 微信号 838601714。若方便的话，也可相互交流。

大家好！
我在做一个胶囊罐状的贮箱内的气液两相传热传质问题的模拟，具体case是这样的，罐子里面充了75%的液体，气相是蒸气，环境条件是微重力条件（实际上重力源相设置为0），在罐子的边壁上加了一个温度的边界条件，该温度高于液体工质的饱和温度。模型为：二维轴对称模型。初始条件是气枕（气团）区处于罐子中间位置，初始压力为101325Pa，温度为饱和温度，整个流场速度为0。想模拟一下热量传递到罐子里面的相变、气液界面的形状变化以及里面的压力、速度场的变化情况。所用的软件为fluent17.2. 现在遇到的问题是：
（1）先不加相变条件，光看传热过程，在模拟一段时间后，出现如图2的情况。真实的物理情况应该是壁面（圆柱段）温度向里均匀传递，但计算过程中出现了较强的对流（初始条件速度场为零，该过程中出现的速度为虚拟速度？），导致了温度传递的反常。请问这种情况如何抑制（虚拟流动）？

（2）与此同时进行的是，添加相变模型（fluent中的evaporation-condensation模型），得到了如图3的结果，温度场的分布更加混乱，并且在液相中出现了气相颗粒，如图4（结果显然不合理）。不知道这情况该如何处理？

综上，我想请教的是：
（1）vof方法中的这种虚拟流动该如何消除？有什么办法能提高fluent中表面张力源相计算的精度？
（2）这种不合理的结果是否是2D模型造成的？改为3D模型是否会好些？
（3）相变模型是否合理？有什么需要注意的地方？
（4）还有其他我没有考虑到的地方，还请不吝指出！

请各位老师不吝指教，帮我解疑答惑。不胜感激！