CFD中文网

@tidedrinker 我之前也觉得可能是因为这个，但是事实上多插了两根内存条并没有改善现状。插满内存条的经费我现在也没有，只有先等等看以后能不能重新测个数据了。

CPU型号： AMD Epyc 7542 32-core
系统：ubuntu 20.04
版本：openfoam9
内存：128G 32G 3200MHz*4 DDR4

32 487
16 504
8 411
4 553
2 687
1 1137

看到上面的双路能比我快接近5 6倍，有人知道到底为什么吗

不知道还有人做这个测试吗，我目前拿新配的工作站32核都需要算487秒，感觉结果跟上面的各位完全不是一个画风的

@李东岳

李老师您好。

目前出口是采用如下方程

这里Uc尝试过：

1. 使用上下层速度的平均值1.5。
2. 在X方向上采集最靠近边界的三个点的速度值进行平均，作为Uc。

如果采用2的话，Uc是一个随着Y坐标以及时间变换的函数Uc(y,t)

Phi是压力泊松方程构造的中间量，这个查了好多文章都说的很模糊，我也就直接用了零梯度。

各位老师好。目前我所模拟的是两层不同速度流体的混合问题。
N-S方程的求解采用的是Fractional Step Method，时间步进为三步龙格库塔法。
上下速度边界采用的是零梯度，左右采用周期性边界条件，进口指定一个速度Profile，出口采用的是对流流出的边界条件。

在计算过程中我遇到了一个问题，当压力结构到达出口边界时，会发生严重的扭曲。

这里主要有几个疑问：

1. 差分格式，库朗数，时间积分方式会是造成这个现象的原因吗？
2. 出口的速度边界采用了对流流出边界条件，出口的压力（以及构造压力泊松方程时出现的标量：速度散度）应该采用什么样的边界条件？
3. 我试着统计了一下压力泊松方程的残差，发现即使迭代100步，残差值 r = Ax-b 依然在0.1这个量级，这正常吗？

自己在读本科的时候，大概是对科研一点想法也没有的吧。从小到大被教育好好学习，上了大学就轻松了，于是我就真的大学轻松了四年，之后在找个工作，拿一份能够养活自己的薪水，大概这就是自己的人生了。然而事实却告诉我，并不能这样，2014年恰好遭遇行业严冬，因为学校牌子多少还算是个985，所以虽然自身条件不怎么样，我也顺利进入了一所国企，但是实际的薪资却是差强人意，面对高额的房价再估算一下自己工资未来的涨幅，无奈之下只能工作之余复习考研。

当时的自己特别想出国读书，看看外面的世界，然而遭到了家里的强烈反对，家长纷纷表示按我本科的表现想要出国读书实在是好高骛远，后来我又表示最少换个专业换个更好的学校，至少避免重蹈本科工作的覆辙，又被家里拒绝了。我个人性格又软（可能这就是我一直做不好的事情的原因），于是就听家里的话老实报回了本校本专业。当时或许也是觉得已经没有退路，反而激发了我的斗志，最后考出了400多分的成绩，让家人后悔不已，没有听我当初的话让我拼一把，不过当时我是觉得本校也有本校的好处，毕竟朋友都在这里生活上也比较开心。于是开开心心地区复试了。

复试前便是选导师，由于本科没有实验室经历，也就凭本科上课的感觉选了现在的导师。导师年纪不大，但是却非常有为，每年论文稳定产出，学术称号也是一堆，让我觉得我的选择是正确的。当时刚进实验室时，心里是想着虽然硕士没能出去，至少博士能够出去读。然而很可惜，事实却很骨感，导师初始对我很热情，然而得知我出国读博而不是继续跟他的想法之后，我立即变成了“别人的学生”，进入不管不问偶尔打杂的时间。无奈下我开始自己找课题自己弄，也就是这个时期了解到了OpenFOAM。当然最初只是单纯觉得这个做出来图“很好看”，外加许多编程的地方比较多，自己也多少有点编程的天赋，于是就入了这个坑，顺便还能再结合本专业的内容进行研究。因为周围也没有搞这个的，也就自己摸索，外加的确Openfoam在外网开源的资料比较多，也就对照的看一下。由于之前只写过一些面向过程的程序，记得刚看Openfoam这种大量运用面向对象特性的程序感到无从下手，不过毕竟只要愿意下功夫，还是会有收获的。自己也算磕磕绊绊地上手了，虽然自己没有涉及过CFD和FVM底层的东西，但最后也能自己根据自己需要写一些功能，修改一下求解器，也算是能够上手了。这个过程或许是非常痛苦的，然而当有所进步时，也同时是最开心的，自己也是在这个过程中第一次有了做科研很有趣的想法，后来自费参加了东岳老师的暑期培训，也逐渐思考着未来自己能不能向纯CFD算法靠拢。然而个人的能力毕竟是有限的，尤其是对于我们这种工科非理科，除非是算法上很大创新，否则光有数值模拟没有试验很难发出什么高质量的文章。结果满打满算，自己即将毕业时不过手握两篇EI水会，虽然凭借自己努力考出了比较高的语言成绩，然而这是博士并非硕士，语言成绩已经不是什么重要因素，自己的论文又实在不够看，在申请季收到的回复寥寥无几，要么是“实验室已满”，要么是“我没有钱如果你自费我们再考虑你”，于是自己现在还是前路未卜。

现在离毕业只有3个多月，我却手里还没有收到什么像样的offer，加上春招由于疫情缘故也转为网络形式，比起往年形式不容乐观。自己又是进又不得，退又不得，我现在26岁，家里人又一直催我找工作，早点安定下来。我却每天生活在痛苦当中,深感这三年的付出如同泡沫一般付诸东流，自己无论怎么折腾都只是在瞎蹦跶。我又该何去何从呢....真的就要这么放手吗....

可能我这个问题比较奇葩，目标是要在multiphaseInterFoam里引入造波功能，造波功能主要基于waves2Foam。我的思路是这样的：

首先我观察了一下intefoam跟multiphaseInterFoam对于mixture的求解区别。发现主要在于，interfoam是把两相分为主相以及背景相，求解时只求解主相，这样背景相可以简单的进行反向选取,即alpha2=1-alpha1就能获得了。

但是相数超过2，就不存在这个背景相的问题了，在multiphaseMixture里，每一相都单独计算，最后累加出一个总相alphas出来。

对于解速度压力那一套，两者我感觉没有太大区别。

我打算先从两相做起，在multiphaseInterFoam里先实现一般的水-气两相造波，再考虑第三相的问题。也就是打算用multiphaseInterFoam复现interfoam的功能。

我按照以下步骤进行：

1.修改multiphasemixture的代码，提供一个获取各个相的相分数的接口。
2.修改multiphaseInterFoam的代码，将这个接口提供给原先造波消波的松弛区，每一步都对波浪进行修正。
2.修改waves2Foam的代码，对空气设定一个相分数的入射边界（实际上就是波浪相分数边界的反向选取）。
3.在求解器中，每次循环都同时对alpha.water以及alpha.air在边界上进行更新。

比如对于水，边界上入射的相分数可能是(假设2D算例，竖直方向共5个网格)：
(0 0 0.6 1 1)
那么对于空气，就是
(1 1 0.4 0 0)
这样进行累加计算alphas的时候保证边界气液相分数累加为1，我在每一步的文件夹下观察结果，也的确没有发生越界。

但是实际运算的时候，出现了气液相分数越界，总相分数不守恒的现象，最后造出来的波是这种形状的

因为multiphaseInterFoam我想用在化工方面比较多一点，所以我想请问一下我是遗漏了哪些部分吗？

也请@东岳 老师指点。

第二个问题就是，我这个问题其实也类似一个分层流动，从上到下，第一相，第二相，第三相之间，第一相跟第三相是没有任何接触的。有没有划分成两个计算域，在第二相上交换信息的办法？

本人在学习OF之前，使用的商业软件基本都是依赖势流理论，引入格林函数基于边界元理论求解Laplace方程，最后用伯努利方程估算压力。

今天发现OF中也有一个potentialFoam是基于势流理论的，但是似乎跟我了解的势流理论有很大区别，只能计算稳态问题，但是控制方程的确也是Laplace方程。看起来两种求解器不单纯是FVM与边界元这种离散方式的区别，而是还有其他的不同，请问有了解这一块的大佬能讲讲这其中的问题所在吗？

@wwzhao 看起来显示的只是个并行计算的信息？
总而言之谢谢老师的指点了

@wwzhao 老师我想请教一个问题。我看到一些论文把重叠网格分为插值边界单元，贡献单元以及孤点单元，我想问着是否跟OpenFOAM的重叠单元的interpolated from local , mixed local/remote 以及 remoted相对应呢？

我计算的时候遇到了remoted单元不断上升的情况（初始0，计算100s后可能上升到几千），但是我的计算确实也没有发散，能够进行下去，如果remoted对应孤点单元，是不是代表我这个计算设定是不准确的呢？

@chaoscfd

想请问一下我是这是什么回事呢。。。
好像snap阶段结束后..就直接真的没了...
@东岳 顺便请教一下东岳老师

@chaoscfd
这里想请问您几个问题：

1. 建立refineRegions，我这里是用distance的办法定义的refineRegion，离模型xx米内用xx等级这样，我还需要另外用box对其局部定义吗？ 还是说我只需要提高distance的等级就可以了？
   2.第二就是includeAngle，我这里取得是90°，我之前尝试过取180°，的确新选取的边很多都是我想要的，但是也出现了好多我不想要的edge（比如明明就是个连续的面，结果突然出现一个edge斜着贯穿了这个面，类似一个正方型强行被分成2个三角形）。有没有什么办法，只捕捉到我想优化的edge，而抛弃一些莫名其妙捕捉到的edge呢

@东岳 好的 明白了 不过咱的求解器是基于InterFoam自己改的...我试试算的效果如何吧
谢谢老师

@东岳 谢谢东岳老师，不过想请问一下没问题是什么意思呢？
是指对敛散性不会有大的影响还是指对精度不会有太大影响呢？

但是更加奇怪的是我这种质量的网格依旧能够通过checkMesh...
这是为什么啊...

目前的问题主要是两方面：

1. 最终得到的贴体网格不够光滑，存在翘曲

2.边界层随缘加密，有时候能加上，有时候不能加上。

我个人的使用流程是这样的：
①用Solidwork画好实体，生成STL
②画背景网格并局部加密
③用surfaceFeatureExtract提取实体的边。
④SnappyHexMesh，将实体投射进网格。

结果实际制作出来的网格是坑坑洼洼的，完全不光滑，例如...

这样的效果还是在本人将Smooth和Snap的iteration调的非常大之后才能实现的，用200核的机器跑都需要15小时以上，然后跑出来结果就是这样的网格。

另外一个问题就是，我是的确选择了施加边界层的，但是到最后并没有出现边界层，依然只是局部加密。以下是我的SnappyHexMeshDict，不知有人愿意指点一下吗？谢谢

/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\
| =========                 |                                                 |
| \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox           |
|  \\    /   O peration     | Version:  plus                                  |
|   \\  /    A nd           | Web:      www.OpenFOAM.com                      |
|    \\/     M anipulation  |                                                 |
\*---------------------------------------------------------------------------*/
FoamFile
{
    version     2.0;
    format      ascii;
    class       dictionary;
    object      snappyHexMeshDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //

// Which of the steps to run
castellatedMesh true;
snap            true;
addLayers       true;

geometry
{
    body.stl
    {
        name floatingObject;
        type triSurfaceMesh;

    }

};

// Settings for the castellatedMesh generation.
castellatedMeshControls
{

    // Refinement parameters
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    // If local number of cells is >= maxLocalCells on any processor
    // switches from from refinement followed by balancing
    // (current method) to (weighted) balancing before refinement.
    maxLocalCells 100000;

    // Overall cell limit (approximately). Refinement will stop immediately
    // upon reaching this number so a refinement level might not complete.
    // Note that this is the number of cells before removing the part which
    // is not 'visible' from the keepPoint. The final number of cells might
    // actually be a lot less.
    maxGlobalCells 3000000;

    // The surface refinement loop might spend lots of iterations refining just a
    // few cells. This setting will cause refinement to stop if <= minimumRefine
    // are selected for refinement. Note: it will at least do one iteration
    // (unless the number of cells to refine is 0)
    minRefinementCells 50;

    // Allow a certain level of imbalance during refining
    // (since balancing is quite expensive)
    // Expressed as fraction of perfect balance (= overall number of cells /
    // nProcs). 0=balance always.
    maxLoadUnbalance 0.10;

    // Number of buffer layers between different levels.
    // 1 means normal 2:1 refinement restriction, larger means slower
    // refinement.
    nCellsBetweenLevels 2;


    // Explicit feature edge refinement
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    // Specifies a level for any cell intersected by explicitly provided
    // edges.
    // This is a featureEdgeMesh, read from constant/triSurface for now.
    // Specify 'levels' in the same way as the 'distance' mode in the
    // refinementRegions (see below). The old specification
    //      level   2;
    // is equivalent to
    //      levels  ((0 2));

    features
    (
        {
       file "body.eMesh";
       level           2;    
        }
    );

    // Surface based refinement
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    // Specifies two levels for every surface. The first is the minimum level,
    // every cell intersecting a surface gets refined up to the minimum level.
    // The second level is the maximum level. Cells that 'see' multiple
    // intersections where the intersections make an
    // angle > resolveFeatureAngle get refined up to the maximum level.

    refinementSurfaces
    {
        floatingObject
        {
            level (1 2);

        }

    }

    // Feature angle:
    // - used if min and max refinement level of a surface differ
    // - used if feature snapping (see snapControls below) is used
    resolveFeatureAngle 30;


    // Region-wise refinement
    // ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

    // Specifies refinement level for cells in relation to a surface. One of
    // three modes
    // - distance. 'levels' specifies per distance to the surface the
    //   wanted refinement level. The distances need to be specified in
    //   increasing order.
    // - inside. 'levels' is only one entry and only the level is used. All
    //   cells inside the surface get refined up to the level. The surface
    //   needs to be closed for this to be possible.
    // - outside. Same but cells outside.

    refinementRegions
    {
        floatingObject
        {
            mode distance;
            levels ((2 2) (4 1));
        }
    }  

    // Mesh selection
    // ~~~~~~~~~~~~~~

    // After refinement patches get added for all refinementSurfaces and
    // all cells intersecting the surfaces get put into these patches. The
    // section reachable from the locationInMesh is kept.
    // NOTE: This point should never be on a face, always inside a cell, even
    // after refinement.
    locationInMesh (0.0 0.0 0.1);

    // Whether any faceZones (as specified in the refinementSurfaces)
    // are only on the boundary of corresponding cellZones or also allow
    // free-standing zone faces. Not used if there are no faceZones.
    allowFreeStandingZoneFaces true;
}

// Settings for the snapping.
snapControls
{
    // Number of patch smoothing iterations before finding correspondence
    // to surface
    nSmoothPatch 120;

    // Maximum relative distance for points to be attracted by surface.
    // True distance is this factor times local maximum edge length.
    // Note: changed(corrected) w.r.t 17x! (17x used 2* tolerance)
    tolerance 2.0;

    // Number of mesh displacement relaxation iterations.
    nSolveIter 300;

    // Maximum number of snapping relaxation iterations. Should stop
    // before upon reaching a correct mesh.
    nRelaxIter 80;

    // Feature snapping

        // Number of feature edge snapping iterations.
        // Leave out altogether to disable.
        nFeatureSnapIter 80;

        // Detect (geometric only) features by sampling the surface
        // (default=false).
        implicitFeatureSnap true;

        // Use castellatedMeshControls::features (default = true)
        explicitFeatureSnap true;

        // Detect features between multiple surfaces
        // (only for explicitFeatureSnap, default = false)
        multiRegionFeatureSnap false;
}

// Settings for the layer addition.
addLayersControls
{
    // Are the thickness parameters below relative to the undistorted
    // size of the refined cell outside layer (true) or absolute sizes (false).
    relativeSizes false;

    // Layer thickness specification. This can be specified in one of four ways
    // - expansionRatio and finalLayerThickness (cell nearest internal mesh)
    // - expansionRatio and firstLayerThickness (cell on surface)
    // - overall thickness and firstLayerThickness
    // - overall thickness and finalLayerThickness

        // Expansion factor for layer mesh
        expansionRatio 1.2;

        // Wanted thickness of final added cell layer. If multiple layers
        // is the thickness of the layer furthest away from the wall.
        // Relative to undistorted size of cell outside layer.
        // See relativeSizes parameter.
        //finalLayerThickness 0.03;

        // Wanted thickness of the layer next to the wall.
        // If relativeSizes this is relative to undistorted size of cell
        // outside layer.
        //firstLayerThickness 0.3;

        // Wanted overall thickness of layers.
        // If relativeSizes this is relative to undistorted size of cell
        // outside layer.
        //thickness 0.2;


    // Minimum overall thickness of total layers. If for any reason layer
    // cannot be above minThickness do not add layer.
    // If relativeSizes this is relative to undistorted size of cell
    // outside layer..
    minThickness 0.001;


    // Per final patch (so not geometry!) the layer information
    // Note: This behaviour changed after 21x. Any non-mentioned patches
    //       now slide unless:
    //          - nSurfaceLayers is explicitly mentioned to be 0.
    //          - angle to nearest surface < slipFeatureAngle (see below)
    layers
    {
        floatingBody
        {
            nSurfaceLayers      8;
            firstLayerThickness 0.02;
        }
    }

    // If points get not extruded do nGrow layers of connected faces that are
    // also not grown. This helps convergence of the layer addition process
    // close to features.
    // Note: changed(corrected) w.r.t 17x! (didn't do anything in 17x)
    nGrow 0;

    // Advanced settings

    // When not to extrude surface. 0 is flat surface, 90 is when two faces
    // are perpendicular
    featureAngle 360;

    // At non-patched sides allow mesh to slip if extrusion direction makes
    // angle larger than slipFeatureAngle.
    //slipFeatureAngle 30;

    // Maximum number of snapping relaxation iterations. Should stop
    // before upon reaching a correct mesh.
    nRelaxIter 80;

    // Number of smoothing iterations of surface normals
    nSmoothSurfaceNormals 100;

    // Number of smoothing iterations of interior mesh movement direction
    nSmoothNormals 50;

    // Smooth layer thickness over surface patches
    nSmoothThickness 100;

    // Stop layer growth on highly warped cells
    maxFaceThicknessRatio 0.5;

    // Reduce layer growth where ratio thickness to medial
    // distance is large
    maxThicknessToMedialRatio 0.9;

    // Angle used to pick up medial axis points
    // Note: changed(corrected) w.r.t 17x! 90 degrees corresponds to 130 in 17x.
    minMedianAxisAngle 150;

    // Create buffer region for new layer terminations
    nBufferCellsNoExtrude 0;

    // Overall max number of layer addition iterations. The mesher will exit
    // if it reaches this number of iterations; possibly with an illegal
    // mesh.
    nLayerIter 80;

    // Max number of iterations after which relaxed meshQuality controls
    // get used. Up to nRelaxIter it uses the settings in meshQualityControls,
    // after nRelaxIter it uses the values in meshQualityControls::relaxed.
    nRelaxedIter 80;

    // Additional reporting: if there are just a few faces where there
    // are mesh errors (after adding the layers) print their face centres.
    // This helps in tracking down problematic mesh areas.
    //additionalReporting true;
}

// Generic mesh quality settings. At any undoable phase these determine
// where to undo.
meshQualityControls
{
    // Maximum non-orthogonality allowed. Set to 180 to disable.
    maxNonOrtho 70;

    // Max skewness allowed. Set to <0 to disable.
    maxBoundarySkewness 4;
    maxInternalSkewness 4;

    // Max concaveness allowed. Is angle (in degrees) below which concavity
    // is allowed. 0 is straight face, <0 would be convex face.
    // Set to 180 to disable.
    maxConcave 80;

    // Minimum pyramid volume. Is absolute volume of cell pyramid.
    // Set to a sensible fraction of the smallest cell volume expected.
    // Set to very negative number (e.g. -1E30) to disable.
    minVol 1e-13;

    // Minimum quality of the tet formed by the face-centre
    // and variable base point minimum decomposition triangles and
    // the cell centre. This has to be a positive number for tracking
    // to work. Set to very negative number (e.g. -1E30) to
    // disable.
    //    <0 = inside out tet,
    //     0 = flat tet
    //     1 = regular tet
    minTetQuality 1e-15;

    // Minimum face area. Set to <0 to disable.
    minArea -1;

    // Minimum face twist. Set to <-1 to disable. dot product of face normal
    // and face centre triangles normal
    minTwist -2;

    // minimum normalised cell determinant
    // 1 = hex, <= 0 = folded or flattened illegal cell
    minDeterminant 0.001;

    // minFaceWeight (0 -> 0.5)
    minFaceWeight 0.00;

    // minVolRatio (0 -> 1)
    minVolRatio 0.01;

    // must be >0 for Fluent compatibility
    minTriangleTwist -1;

    //- If >0 : preserve single cells with all points on the surface if the
    //  resulting volume after snapping (by approximation) is larger than
    //  minVolCollapseRatio times old volume (i.e. not collapsed to flat cell).
    //  If <0 : delete always.
    //minVolCollapseRatio 0.5;

    // Advanced

    // Number of error distribution iterations
    nSmoothScale 200;
    // amount to scale back displacement at error points
    errorReduction 0.8;

    // Optional : some meshing phases allow usage of relaxed rules.
    // See e.g. addLayersControls::nRelaxedIter.
    relaxed
    {
        //- Maximum non-orthogonality allowed. Set to 180 to disable.
        maxNonOrtho 70;
    }
}

// Advanced

// Merge tolerance. Is fraction of overall bounding box of initial mesh.
// Note: the write tolerance needs to be higher than this.
mergeTolerance 1e-6;

// ************************************************************************* //

@wwzhao 好的好的 谢谢老师~~

@wwzhao 另外想请教您一个问题，一般重叠网格（贴体的那个网格），尺寸应该取多大比较合适呢。
我看tutorials里的构件都比较小，可能实体是 0.2×0.3×0.4的大小，重叠网格大概就是0.4×0.6×0.8

但是我要计算的物体几何尺寸可能有几m到十几米，这样也重叠网格的尺寸也要翻倍？
还是说，只要能够保证重叠区包裹住实体就可以了？

@wwzhao 在 关于重叠网格的疑问 中说：

处不同网格块的单元尺寸相当就可以。
提高PIMPLE外循环可以适当增加时间步长。你

我目前的办法是为了保证插值区相差不大，在背景网格里用snappyHexMesh选了个refineBox来局部加密
pimple的话我是设定一个高次数的外循环，再用一个relTol控制次数（差不多4次左右就会满足relTol）
但是还是会发散，可能真的是本身网格有些问题
总而言之先谢谢老师了 我再试试调整一下网格

@wwzhao 想请教您一个问题

现在我在计算中遇到了remote单元不断上升的情况，然后接着就是某一步速度或者压力突然迭代次数剧增，然后计算发散。

我想请问一下您，一般背景跟overlap的网格差距设定为多大合适?

另外就是PIMPLE各个设定，看您在别的帖子提到需要提高外循环的次数，一般多少比较合适呢?