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  3. 在simpleFoam动量方程中添加应力项

在simpleFoam动量方程中添加应力项

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  • evensunE 离线
    evensunE 离线
    evensun
    写于 最后由 编辑
    #1

    如题,我想在simpleFoam的动量方程中增加一个湍流应力项,即将原来的动量方程
    \begin{equation}
    \nabla \cdot (\mathbf{U}\mathbf{U})-\nabla \cdot(\nu \nabla \mathbf{U})=-\nabla p
    \end{equation}变为
    \begin{equation}
    \nabla \cdot (\mathbf{U}\mathbf{U})-\nabla \cdot(\nu \nabla \mathbf{U})=-\nabla p + \nabla \cdot\tau
    \end{equation}的形式,其中$\tau$为向量。
    这样的改动真的只需要在UEqn中增加一项那么简单吗。基于李东岳老师在网站上关于simpleFoam及其算法的推导过程,如果将这个应力的散度项代入,压力的泊松方程也应该会出现变化,原来的方程(34)会从
    \begin{equation}
    {A_\mathrm{P}}\mathbf{U}_ \mathrm{P}^{**} {\rm{ + }}\sum {A_\mathrm{N}\mathbf{U}_ \mathrm{N}^{*}} = -\frac{1}{V_\rP} \sum p_\rP^n\bfS_f- \frac{A_\mathrm{P}}{\left(A_\mathrm{P}+\sum A_\mathrm{N}\right)}\frac{1}{V_\rP} \sum p_f'\bfS_f
    \end{equation} 变为

    \begin{equation}
    {A_\mathrm{P}}\mathbf{U}_ \mathrm{P}^{**}{\rm{ + }}\sum {A_\mathrm{N}\mathbf{U}_ \mathrm{N}^{*}} = -\frac{1}{V_\rP} \sum p_\rP^n\bfS_f + \frac{1}{V_\rP} \sum \tau_ \rP^n\cdot\bfS_f- \frac{A_\mathrm{P}}{\left(A_\mathrm{P}+\sum A_\mathrm{N}\right)}\frac{1}{V_\rP} \sum p_f'\bfS_f + \frac{A_\mathrm{P}}{\left(A_\mathrm{P}+\sum A_\mathrm{N}\right)}\frac{1}{V_\rP} \sum \tau_f' \cdot \bfS_f
    \end{equation}推导过程可能有些错误,但这样方程中应该还是会多出来一项的,那是不是就需要在压力方程中进行改动了,也就是phiHbyA那里需要修改?
    还是说OpenFOAM的SIMPLE算法能对动量方程UEqn中新增显式离散项的加入进行识别,并在计算压力时带入考虑呢。
    跪求解答

    李东岳李 X 2 条回复 最后回复
  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 evensun 最后由 编辑
    #2

    @evensun 排版好评。

    我想在simpleFoam的动量方程中增加一个湍流应力项

    已经包含湍流应力了啊。如果你只是想在栋梁方程上添加一个$\nabla\cdot\tau$,最简单的就是直接写在栋梁方程上就好了。不需要考虑压力方程。

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

    evensunE 2 条回复 最后回复
  • evensunE 离线
    evensunE 离线
    evensun
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #3

    @李东岳 谢谢老师,latex源码是从您的网站上拷过来的:chouchou:
    老师的意思是这里的变化只在动量方程上,而不是连续性方程,所以只需要对UEqn进行修改是吗?(我看到论坛上由另一位老师对连续性方程添加源项,进而对pEqn进行修改的)
    可是老师,如果动量方程发生了变化,相应推导出的压力泊松方程不是也会发生变化吗,这里的原理我有点搞不清了:143:
    老师可不可以详细说说呢

    1 条回复 最后回复
  • evensunE 离线
    evensunE 离线
    evensun
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #4

    @李东岳 在CFD-online上我刚看到相关帖子说只需要在UEqn里进行修改就行:zoule:
    孩子不明白的点主要就是“压力泊松方程及其对应solve的代码会不会变化”望老师赐教:xiezuoye:

    李东岳李 1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 离线
    李东岳李 离线
    李东岳 管理员
    在 中回复了 evensun 最后由 编辑
    #5

    @evensun 可以有两种方法在动量方程中添加项。一种是在速度方程中,一种在压力方程中。如果加在了速度方程中,那就不需要处理压力方程。反之亦然

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

    evensunE 1 条回复 最后回复
  • evensunE 离线
    evensunE 离线
    evensun
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #6

    @李东岳 那太好了,谢谢老师,不然我头发又要掉了
    具体是什么原理我再去学习学习,如果不太明白可能还得来请教老师:140:

    1 条回复 最后回复
  • X 在线
    X 在线
    xpqiu 超神
    在 中回复了 evensun 最后由 编辑
    #7

    @evensun
    看起来这是要玩 non-linear turbulence model?

    evensunE 1 条回复 最后回复
  • evensunE 离线
    evensunE 离线
    evensun
    在 中回复了 xpqiu 最后由 编辑
    #8

    @xpqiu 老师其实我还不太清楚非线性湍流模型是啥:134:
    我现在的工作是植入一个湍流模型,把代码直接写到求解器里,模型的雷诺应力是各向异性的,计算出来的涡粘系数是个二阶张量

    X 1 条回复 最后回复
  • X 在线
    X 在线
    xpqiu 超神
    在 中回复了 evensun 最后由 编辑
    #9

    @evensun 嗯,涡粘系数是二阶张量这个按我理解其实就是非线性湍流模型了

    1 条回复 最后回复

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