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文檔簡(jiǎn)介
引言這是開(kāi)源場(chǎng)運(yùn)算和操作c++庫(kù)類(lèi)(openfoam)使用指南。她詳細(xì)描述了OpenFOAM基本操作。一方面通過(guò)第二章一系列教程練習(xí)。然后通過(guò)對(duì)更多獨(dú)立組件更詳細(xì)描述學(xué)習(xí)openfoam。Of一方面重要是一種c++庫(kù)類(lèi),重要用于創(chuàng)立可執(zhí)行文獻(xiàn),例如應(yīng)用程(application)。應(yīng)用程序提成兩類(lèi):求解器,都是為理解決特定持續(xù)介質(zhì)力學(xué)問(wèn)題而設(shè)計(jì);公用工程,這些是為了執(zhí)行涉及數(shù)據(jù)操作等任務(wù)而設(shè)計(jì)。Of涉及了數(shù)量眾多solver和utilities,牽涉問(wèn)題也比較廣泛。將在第三章進(jìn)行詳盡描述。Of一種強(qiáng)項(xiàng)是顧客可以通過(guò)必要預(yù)備知識(shí)(涉及數(shù)學(xué),物理和編程技術(shù))創(chuàng)立新solvers和utilities。Of需要前解決和后解決環(huán)境。前解決、后解決接口就是of自身實(shí)用程序(utilities),以此保證協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳播環(huán)境。圖1.1是of總體構(gòu)造。第4章和第五章描述了前解決和運(yùn)營(yíng)of案例。既涉及用of提供meshgenerator劃分網(wǎng)格也涉及第三方軟件生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。第六章簡(jiǎn)介后解決。Chapter2
指引手冊(cè)
在這一章中咱們?cè)敿?xì)描述了安裝過(guò)程,模仿和后進(jìn)程解決某些OpenFOAM測(cè)試案例,以引導(dǎo)顧客運(yùn)營(yíng)OpenFOAM基本程序。$FOAM_TUTORIALS目錄包括許多案件演示of提供所有求解器以及許多共用程序使用,在試圖運(yùn)營(yíng)教程之前,顧客必要一方面保證她們已經(jīng)對(duì)的地安裝了OpenFOAM。
該教程案件描述blockMesh預(yù)解決工具使用,paraFoam案例設(shè)立和運(yùn)營(yíng)OpenFOAM求解器及使用paraFoam進(jìn)行后解決。使用OpenFOAM支持第三方后解決軟件顧客可以選?。核齻円纯梢园凑战坛淌褂胮araFoam,或當(dāng)需要后解決時(shí)參閱第六章第三方軟件使用闡明。OpenFOAM安裝目錄下tutorials目錄中所有指引手冊(cè)都是可復(fù)制。教程依照流動(dòng)類(lèi)型分列在不同目錄下,相應(yīng)子目錄依照求解器slover分類(lèi)。例如,所有icoFoam案件存儲(chǔ)在一種子目錄“incompressible/icoFoam”,incompressible表達(dá)流動(dòng)類(lèi)型為不可壓。如果顧客但愿運(yùn)營(yíng)一套例子,建議該顧客復(fù)制tutorials目錄到本地運(yùn)營(yíng)目錄。她們可以輕松通過(guò)輸入下邊命令來(lái)復(fù)制:
mkdir-p$FOAMRUN
cp-r$FOAMTUTORIALS$FOAMRUN2.1蓋驅(qū)動(dòng)腔流Lid-drivencavityflow本節(jié)將簡(jiǎn)介如何進(jìn)行預(yù)解決,運(yùn)營(yíng)和后解決一種例子,涉及二維正方形區(qū)域內(nèi)等溫,不可壓縮流動(dòng)。圖2.1中幾何體所有邊界都是由壁面。在x方向頂層墻體以1米/秒速度移動(dòng),而其她3個(gè)墻壁是靜止。最初,流動(dòng)會(huì)假設(shè)為層流,將在均勻網(wǎng)格上使用icoFoam求解器來(lái)求解層流等溫不可壓流動(dòng)。在本教程中,將研究加強(qiáng)網(wǎng)格劃分效果和網(wǎng)格朝向壁面分級(jí)效果。最后,流動(dòng)雷諾數(shù)增長(zhǎng),必要使用用于恒溫不可壓縮紊流pisoFoam求解器.2.1.1前解決通過(guò)編輯實(shí)例文獻(xiàn)在OpenFOAM中設(shè)立實(shí)例,顧客應(yīng)選取一種xeditor進(jìn)行前解決,如emacs,vi,gedit,kate,nedit等。編輯文獻(xiàn)也許在OpenFOAM中,由于I/O目錄格式核心字意思很明確,很容易使沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)顧客理解。模仿實(shí)例涉及網(wǎng)格,流場(chǎng),屬性,控制參數(shù)等數(shù)據(jù)。如4.1節(jié)所述,在OpenFOAM,這些數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在實(shí)例目錄下一組文獻(xiàn)中,而不是單個(gè)實(shí)例文獻(xiàn),如許多其她流體力學(xué)軟件包。實(shí)例目錄予以恰當(dāng)描述性名稱(chēng),例如:該教程中第一種例子就叫cavity。在編輯實(shí)例文獻(xiàn)和運(yùn)營(yíng)cavity實(shí)例前準(zhǔn)備工作中,顧客應(yīng)打開(kāi)該案例目錄:cd/home/turtlebot/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.0/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity生成網(wǎng)格OpenFOAM經(jīng)常運(yùn)營(yíng)在三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)中,生成都是三維幾何構(gòu)造。OpenFOAM默認(rèn)求解三維問(wèn)題,可以通過(guò)在某些邊界上指定一種'special'empty邊界條件,這些邊界垂直于不規(guī)定解第三維,從而來(lái)求解二維問(wèn)題。(三維如何求解二維問(wèn)題)cavity腔域是一種在xy平面上邊長(zhǎng)d=0.1m正方形。起初用20*20均勻網(wǎng)格。塊構(gòu)造見(jiàn)圖2.2。網(wǎng)格生成器是OpenFOAMblockMesh,依照一種輸入文檔blockMeshDict(在給定實(shí)例constant/polyMesh目錄下)中指定描述生成網(wǎng)格。對(duì)該實(shí)例輸入blockMeshDict如下所示:11formatascii;12classdictionary;13objectblockMeshDict;14}15//*************************************//1617convertToMeters0.1;1819vertices20(21(000)22(100)23(110)24(010)25(000.1)26(100.1)27(110.1)28(010.1)29);3031blocks32(33hex(01234567)(20201)simpleGrading(111)34);3536edges37(38);3940patches41(42wallmovingWall43(44(3762)45)46wallfixedWalls47(48(0473)49(2651)50(1540)51)52emptyfrontAndBack53(54(0321)55(4567)56)57);5859mergePatchPairs60(61);6263//*************************************************************************//
頭7行是文獻(xiàn)頭信息,用寬顯線表達(dá)。接下來(lái)是FoamFile子目錄中文獻(xiàn)信息,用{...}大括號(hào)界定。
注釋?zhuān)▉?lái)自蘇軍偉博客):
FoamFile
//文獻(xiàn)頭
{
version
2.0;
//版本號(hào)
format
ascii;//存儲(chǔ)形式二進(jìn)制或者ascii
class
volScalarField;//場(chǎng)類(lèi)型,體心標(biāo)量場(chǎng)
object
p;//場(chǎng)名字
}在手冊(cè)其她某些:為清晰起見(jiàn)并節(jié)約空間,文獻(xiàn)頭,涉及寬顯線及FoamFile子目錄,將會(huì)在引用實(shí)例文獻(xiàn)時(shí)所有省去。文獻(xiàn)一方面指定塊頂點(diǎn)坐標(biāo),然后通過(guò)頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)和單元個(gè)數(shù)定義塊(此處僅有一種),最后,它定義邊界塊。建議顧客查閱5.3節(jié)理解blockMeshDict文獻(xiàn)中輸入項(xiàng)含義。
在blockMeshDict文獻(xiàn)上運(yùn)營(yíng)blockMesh生成網(wǎng)格。在這個(gè)實(shí)例目錄中,做到這一點(diǎn),只需在終端輸入:blockMesh終端窗口產(chǎn)生blockMesh運(yùn)營(yíng)狀態(tài)報(bào)告。任何blockMeshDict文獻(xiàn)錯(cuò)誤都會(huì)被blockMesh挑出來(lái),所產(chǎn)生錯(cuò)誤信息直接引導(dǎo)顧客到文獻(xiàn)中產(chǎn)生問(wèn)題所在行。在該階段不應(yīng)當(dāng)有錯(cuò)誤。2.1.2邊界和初始條件完畢網(wǎng)格生成,顧客可以看看為這個(gè)案例設(shè)立初始場(chǎng)文獻(xiàn)。案例設(shè)立開(kāi)始時(shí)間t=0s,因此初始流場(chǎng)數(shù)據(jù)被設(shè)立在cavity目錄下面名字為0子文獻(xiàn)夾里。文獻(xiàn)夾0里涉及兩個(gè)文獻(xiàn),p和U。每個(gè)壓力(p)和速度(U)初始值和邊界條件都必要設(shè)立。讓咱們來(lái)檢查下文獻(xiàn)p:17dimensions[02-20000];1819internalFielduniform0;2021boundaryField22{23movingWall24{25typezeroGradient;26}2728fixedWalls29{30typezeroGradient;31}3233frontAndBack34{35typeempty;//空邊界條件,闡明求解是二維流動(dòng),這個(gè)在openFOAM是獨(dú)有,如果遇到該類(lèi)邊界,該邊界不參加方程//離散,也就是什么都不做。36}37}3839//*************************************************************************//流場(chǎng)數(shù)據(jù)文獻(xiàn)有3個(gè)重要輸入:dimensions:指定流場(chǎng)尺度(單位指數(shù)),這里運(yùn)動(dòng)學(xué)壓力,即m2s-2(02-20000)(見(jiàn)第4.2.6節(jié)獲取更多信息);internalField:其內(nèi)部文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可以是統(tǒng)一,由單一值擬定;不均勻時(shí),流場(chǎng)合有值必要指定(詳細(xì)信息見(jiàn)4.2.8節(jié));boundaryField:邊界流場(chǎng)數(shù)據(jù),涉及邊界條件和及所有邊界塊數(shù)據(jù)(詳細(xì)信息見(jiàn)4.2.8節(jié))。對(duì)于這個(gè)腔體例子,邊界僅由壁面構(gòu)成,分為兩種邊界:(1)fixedWall:固定墻涉及側(cè)墻和低墻(2)movingWall:移動(dòng)墻頂蓋。作為壁面,兩者P文獻(xiàn)都是zeroGradient邊界條件,即“壓力垂直梯度為零”。frontAndBack代表二維狀況下先后兩個(gè)塊,因而必要設(shè)立為empty。該實(shí)例中,正如大多數(shù)咱們遇到狀況同樣,初始場(chǎng)被設(shè)立為是均勻。在這里,壓力是運(yùn)動(dòng)學(xué)上壓力,作為一種不可壓縮狀況,其絕對(duì)值是不有關(guān),因而為以便起見(jiàn)設(shè)立為uniform0。(為什么跟絕對(duì)值不有關(guān)?)顧客可用同樣方式檢測(cè)0/U文獻(xiàn)中速度場(chǎng)。dimensions為對(duì)速度所盼望因次,內(nèi)部流場(chǎng)初始化為uniformzero,在這個(gè)例子里速度場(chǎng)必要由由3個(gè)矢量表達(dá),即均勻(000)見(jiàn)第4.2.5節(jié)獲取更多信息)。對(duì)frontAndBack塊,速度邊界流場(chǎng)規(guī)定相似邊界條件。其她方向都是墻:固定墻需要假定無(wú)滑移條件,因而fixedValue條件其值為統(tǒng)一(000)。頂面以1米每秒速度沿x方向移動(dòng),因而也需要fixedValue條件,但為統(tǒng)一(100)值。物理特性實(shí)例物理屬性存儲(chǔ)在后綴為Properties文獻(xiàn)里,放在Dictionaries目錄樹(shù)。對(duì)于這個(gè)icoFoam例子,唯一必要指定運(yùn)動(dòng)粘度是存儲(chǔ)在transportProperties目錄中。顧客可以檢查運(yùn)動(dòng)粘度與否對(duì)的設(shè)立,通過(guò)打開(kāi)transportProperties目錄來(lái)查看或編輯入口。運(yùn)動(dòng)粘度核心字是nu,在方程中用同音希臘字母ν代表。最初,例子運(yùn)營(yíng)時(shí)雷諾數(shù)為10,其中雷諾數(shù)定義為:式中,d和1U1分別為特性長(zhǎng)度和特性速度,ν為運(yùn)動(dòng)粘度。此處d=0.1m,1U1=1m/s,因此Re=10時(shí),ν=0.01m2s?1。因而對(duì)的動(dòng)力粘度文獻(xiàn)入口指定為:control與時(shí)間控制、解數(shù)據(jù)讀取與存儲(chǔ)有關(guān)輸入數(shù)據(jù)都是從controlDict目錄讀入。讀者應(yīng)看看這個(gè)文獻(xiàn);作為實(shí)例控制文獻(xiàn),她放在system目錄中。運(yùn)營(yíng)開(kāi)始/結(jié)束時(shí)刻及時(shí)間步長(zhǎng)必要設(shè)立。4.3節(jié)詳細(xì)簡(jiǎn)介了OpenFOAM提供夠靈活時(shí)間控制。在這個(gè)教程咱們?cè)O(shè)立開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)刻從t=0開(kāi)始,這意味著of需要從文獻(xiàn)夾0讀取流場(chǎng)數(shù)據(jù),更多案例文獻(xiàn)構(gòu)造信息見(jiàn)4.1小節(jié)。因而咱們?cè)O(shè)立startFrom核心詞為startTime并指定核心詞startTime為0。對(duì)于結(jié)束時(shí)間,咱們但愿獲得流動(dòng)繞空腔循環(huán)(即穩(wěn)定)時(shí)穩(wěn)態(tài)解。普通而言,層流中,流體通過(guò)該區(qū)域10次才干達(dá)到穩(wěn)態(tài)。在這個(gè)例子里,流動(dòng)沒(méi)有通過(guò)該區(qū)域,由于這里沒(méi)有進(jìn)口也沒(méi)有出口。取而代之,設(shè)蓋子穿過(guò)腔體10次為結(jié)束時(shí)間,即1s;事實(shí)上,事后發(fā)現(xiàn)0.5s就足夠了,因而應(yīng)采用該值。指定stopAt核心詞為endTime,并賦值0.5當(dāng)前咱們需要設(shè)立時(shí)間步長(zhǎng),由核心詞deltaT代表。運(yùn)營(yíng)icoFoam時(shí)為達(dá)到瞬時(shí)精準(zhǔn)及數(shù)值穩(wěn)定,規(guī)定Courant數(shù)不大于1。對(duì)于一種單元Courant數(shù)定義如下:δt是時(shí)間步長(zhǎng),|U|是通過(guò)單元速度大小,δx是該速度方向上單元尺寸。流速在穿過(guò)區(qū)域時(shí)是變化,必要保證任何地方Co<1。因而咱們以最糟狀況選取δt取值:Co最大值必要與大尺度流速和小單元尺度聯(lián)合效果相一致。這里,這個(gè)整個(gè)區(qū)域單元尺寸固定,因此Co最大值發(fā)生在緊挨著蓋子地方,這里速度接近1米每秒。單元尺寸為:因而為了達(dá)到所有區(qū)域內(nèi)Co<=1,時(shí)間步長(zhǎng)deltaT設(shè)立必要不大于等于:作為模仿進(jìn)程,咱們但愿能寫(xiě)下每隔一段時(shí)間成果,這樣咱們就能在后解決包里查當(dāng)作果。核心詞writeControl表達(dá)設(shè)立輸出成果時(shí)刻某些可選項(xiàng)。這里咱們選取timeStep選項(xiàng):每隔n次時(shí)間步長(zhǎng)輸出一次成果,n值由核心詞writeInterval指定。假設(shè)咱們要設(shè)立在時(shí)刻0.1,0.2,...,0.5s輸出成果,時(shí)間步長(zhǎng)是0.005s,因而是每20次步長(zhǎng)輸出一次成果,故給writeInterval賦值20。Of會(huì)依照當(dāng)前時(shí)間創(chuàng)立一種新目錄,例如0.1s,在每個(gè)時(shí)刻輸出一系列數(shù)據(jù),在4.1章節(jié)有詳細(xì)簡(jiǎn)介。在icoFoam求解器輸出每個(gè)流場(chǎng)信息U和p放在時(shí)間目錄里。對(duì)于這個(gè)例子,在controlDict中輸入如下:離散和線性求解器設(shè)立顧客可以在system目錄下fvSchemes文獻(xiàn)中指定選取有限體積離散法。線性方程求解器規(guī)范和限差和其她算法控制在fvSolution文獻(xiàn)中,同在system目錄下。顧客可以自由查看這些庫(kù)類(lèi),但是當(dāng)前咱們不需要討論入口數(shù)據(jù),除了fvSolution中PISO子目錄下pRefCell和pRefValue。在封閉系統(tǒng)如腔體內(nèi),用是相對(duì)壓力:是壓力范疇而不是絕對(duì)值。在這種狀況下,求解器在pRefCell單元中通過(guò)pRefValue設(shè)立一種相對(duì)值,在該實(shí)例中都設(shè)為0。變化其中任何一種值都會(huì)只變化絕對(duì)壓力場(chǎng),而不會(huì)變化相對(duì)壓力場(chǎng)或速度場(chǎng)。2.1.2查看網(wǎng)格在實(shí)例運(yùn)營(yíng)前,最佳查看一下網(wǎng)格以檢查與否有錯(cuò)。網(wǎng)格在OpenFOAM提供后解決工具paraFoam中查看,通過(guò)在終端在案例目錄下(ying@ying-desktop:~$cd/home/ying/RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity回車(chē))輸入:paraFoam來(lái)啟動(dòng)paraFoam后解決。也可以通過(guò)另一種目錄位置執(zhí)行:paraFoam-case$FOAM_RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity從而打開(kāi)了ParaView窗口如圖6.1所示。在PipelineBrowser,顧客可以看到ParaView已經(jīng)打開(kāi)了cavity案例模塊:cavity.OpenFOAM。在點(diǎn)擊Apply按鈕前,顧客需要從RegionStatus和面板上選取某些幾何構(gòu)造。由于該案例很小,通過(guò)檢查RegionStatus面板標(biāo)題相鄰box可以很容易地選取所有數(shù)據(jù),這可以自動(dòng)檢查各個(gè)面板中所有獨(dú)立部件。然后顧客可以點(diǎn)擊Apply按鈕將幾何構(gòu)造加載到ParaView中。節(jié)中簡(jiǎn)介了某些慣用設(shè)立,請(qǐng)查閱該章節(jié)中有關(guān)設(shè)立。之后顧客應(yīng)當(dāng)打開(kāi)Display面板,其控制著所選模塊可視化重現(xiàn)。在Display面板中,顧客應(yīng)當(dāng)做如下工作,如圖2.3所示:(1)設(shè)立Color為SolidColor;(2)點(diǎn)擊SetSolidColor選取恰當(dāng)顏色,如黑色(對(duì)于白色背景);(3)在Style面板,從Representation菜單選取Wireframe。背景顏色可以在頂部菜單面板Edit中選取ViewSettings...來(lái)設(shè)立。特別是第一次啟動(dòng)ParaView,必要如6.1.5節(jié)描述同樣操作。特殊,由于這是一種2D狀況,規(guī)定在Edit菜單中選取ViewSettings窗口,在General面板必要選取UseParallelProjection。在Annotation窗口OrientationAxes可以勾選或不宣,或通過(guò)鼠標(biāo)拖曳來(lái)移動(dòng)。2.1.3運(yùn)營(yíng)應(yīng)用程序正如一切UNIX/Linux可執(zhí)行軟件,OpenFOAM應(yīng)用程序可以按如下兩種方式運(yùn)營(yíng):作為前臺(tái)解決器,也就是說(shuō),前臺(tái)解決器中shell始終等待,直到命令在給定命令提示符之前完畢為止;作為后臺(tái)解決器,不需要在shell接受附加規(guī)定之前完畢。在該狀況下,可以在前臺(tái)運(yùn)營(yíng)icoFoam。icoFoam求解器即可以通過(guò)進(jìn)入案例目錄,在命令提示符處輸入如下命令:icoFoamThatmeansthatParaViewhasnotbeenbuiltyet.Youcanfollowtheinstructionsfromstepnumber#9fromthispage:從而執(zhí)行,也可以是可選取-case,給定案例目錄,如:icoFoam-case$FOAMRUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity進(jìn)程寫(xiě)入終端,顯示當(dāng)前時(shí)間,最大Courant數(shù),所有場(chǎng)初始及最后殘差。2.1.4后解決當(dāng)成果一寫(xiě)入時(shí)間目錄,就可以用paraFoam來(lái)查看。回到paraFoam窗口,并且選取cavity.OpenFOAM模塊Properties面板。如果案例模塊對(duì)的窗口面板似乎在任何時(shí)刻都不存在,則保證:cavity.OpenFOAM是高亮藍(lán)色;旁邊eye按鈕是開(kāi)以顯示圖像是可行;為了使paraFoam準(zhǔn)備好顯示所感興趣數(shù)據(jù),一方面使規(guī)定運(yùn)營(yíng)時(shí)間為0.5s,如果當(dāng)ParaFoam開(kāi)著時(shí)運(yùn)營(yíng)案例,時(shí)間目錄中輸出數(shù)據(jù)不會(huì)自動(dòng)在Paraview中加載。為裝載數(shù)據(jù),顧客必要在Properties窗口中選取UpdateGUI,然后點(diǎn)擊綠色Apply按鈕。時(shí)間數(shù)據(jù)就會(huì)加載到ParaView中。等值面及等值線繪制為查看壓力,顧客應(yīng)當(dāng)打開(kāi)Disply面板,由于它控制著所選模型可視化體現(xiàn)。為繪制一種簡(jiǎn)樸壓力曲線,顧客需要按照下面來(lái)選取,如圖2.4詳細(xì)所示:在Style面板,從Representation菜單選取Surface;在Color面板,選取。p及RescaletoDataRange,為了看早t=0.5s時(shí)刻成果,用VCRControls或者CurrentTimeControls將時(shí)間設(shè)為0.5,這些位于ParaView窗口頂部菜單下方工具欄中,見(jiàn)圖6.4.壓力場(chǎng)如預(yù)期同樣,腔體左上部為低壓區(qū),右上角為高壓區(qū),如圖2.5所示。通過(guò)點(diǎn)圖標(biāo)。p,壓力場(chǎng)在各個(gè)單元間內(nèi)插,從而得到持續(xù)流場(chǎng)。相反,如果顧客選取單元圖標(biāo),在每個(gè)單元上就是一種蛋度壓力值,因此每個(gè)單元都由單一顏色表達(dá)而沒(méi)有梯度。顏色棒圖可以在ActiveVariableControls中點(diǎn)擊ToggleColorLegendVisibility而浮現(xiàn),也可以在View菜單選取ShowColorLegend。點(diǎn)擊ActiveVariableControls工具欄或Disply窗口中Color面板中EditColorMap按鈕,顧客就可以設(shè)立顏色棒圖特性范疇,例如文字大小,字型選取及尺度計(jì)數(shù)形式等。通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)可以變化顏色棒圖在圖像窗口位置。ParaView新版本默認(rèn)使用顏色尺度為藍(lán)色到白色到紅色萬(wàn)惡不是更常用藍(lán)色到綠色到紅色(彩虹)。因而顧客第一次執(zhí)行ParaView時(shí),也許但愿變化顏色尺度,者可以通過(guò)在ColorScaleEditor中選取ChoosePreset(初調(diào)),然后選取BluetoRedRainbow。在點(diǎn)擊OK確認(rèn)后來(lái),顧客就可以點(diǎn)擊MakeDefault按鈕以便ParaView始終采用這種顏色色棒。如果顧客旋轉(zhuǎn)圖像,可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)幾何表面都按壓力上色了。為產(chǎn)生真實(shí)等值線,顧客一方面要產(chǎn)生一種切割面,或者說(shuō)“slice(切片)”,穿過(guò)整個(gè)幾何形狀使用Slice濾波器,見(jiàn)節(jié)描述。切割面中心在(0.05,0.05,0.005),垂直線設(shè)為(0,0,1)。一旦產(chǎn)生了切割面,通過(guò)使用6.1.6節(jié)所簡(jiǎn)介Contourfilter來(lái)產(chǎn)生等值線。引入切割面通慣顧客都但愿產(chǎn)生一種穿過(guò)平面等值線,而不是等值面。顧客就需要用Slicefilter來(lái)創(chuàng)造一種切割面,等值線就在這個(gè)切割面上繪制。Slicefilter容許顧客在SliceType中通過(guò)設(shè)定center及normal/radius來(lái)指定切割Plane,Box或Sphere。顧客可以用鼠標(biāo)操作切割面。然后顧客可以在切割面上運(yùn)營(yíng)Contourfilter易產(chǎn)生等值線,操作見(jiàn).1.6等值線繪制在頂部菜單欄Filter菜單中選取Contour,就可繪制等值線。filter在指定模塊上運(yùn)營(yíng),因此如果模型自身是3D,則等值線會(huì)是一系列2D表面分別代表恒定值,也就是說(shuō)等值面。ContourProperties面板涉及Isosurfaces列表,可以編輯,最以便就是使用NewRange窗口,所選取尺度場(chǎng)從下拉菜單中選取。所得等值線圖如下所示:向量繪制在繪制流速向量之前,需要移走其她已經(jīng)創(chuàng)立模塊,例如上面使用Slice及Contourfilters??赏ㄟ^(guò)在以PipelineBrowser中高亮有關(guān)模塊,然后在各自Properties面板中點(diǎn)擊Delete,從而整體移除,也可以通過(guò)切換PipelineBrowser中有關(guān)模塊eye按鈕來(lái)使其處在不工作狀態(tài)。當(dāng)前咱們但愿在每個(gè)單元中心產(chǎn)生一種速度向量點(diǎn)符,一方面要過(guò)濾單元中心數(shù)據(jù),如所描述。在PipelineBrowser中使cavity.OpenFOAM模塊高亮,顧客從Filter菜單中選取CellCenters,點(diǎn)擊Apply。在PipelineBrowser中使Centers高亮,然后在Filter菜單中選取Glyph(點(diǎn)符),則Properties窗口應(yīng)當(dāng)如圖2.6所示,在Properties面板,速度流場(chǎng)U自動(dòng)在vectors菜單中選取,由于它是當(dāng)前唯從來(lái)量場(chǎng)。默認(rèn)圖像ScaleMode為速度VectorMagnitude,但是由于咱們想看到貫穿整個(gè)區(qū)域速度,應(yīng)當(dāng)選取off,SetScaleFactor為0.005.點(diǎn)擊應(yīng)用,浮現(xiàn)圖像,但也許是一種單一顏色,例如白色。顧客應(yīng)當(dāng)依照速度量級(jí)用顏色標(biāo)記圖像,通過(guò)在Disply面板中設(shè)立ColorbyU來(lái)控制,也可以在EditColorMap中選取ShowColorLegend(圖例)。輸出如圖2.7所示,在圖中,大寫(xiě)TimesRomanfonts是在ColorLegend標(biāo)題中選取,通過(guò)取消選定AutomaticLabelFormat,在LabelFormat文字框中輸入%-#6.2f將其標(biāo)記為2個(gè)固定有效數(shù)字。在ViewSettingsGeneral面板中設(shè)立背景色為白色,見(jiàn)節(jié)描述。6.1.7向量繪制向量平面圖由Glyphfilter產(chǎn)生,filter讀取Vectors中選取場(chǎng),且提供一種GlyphTypes范疇,Arrow提供一種清晰向量平面圖給GlyphTypes。在一種顧客可以操作其為最佳效果面板,每個(gè)圖形均有圖形控制選項(xiàng)。剩余Properties面板重要涉及圖像ScaleMode菜單,最常用ScaleMode選項(xiàng)為:Vector,其中圖像長(zhǎng)度正比于向量量級(jí);Off,其中每個(gè)圖像都是同樣長(zhǎng)度。SetScaleFactor參數(shù)控制圖像基本長(zhǎng)度。在單元中心繪制向量默認(rèn)在單元頂點(diǎn)繪制,但普通但愿在單元中心繪制數(shù)據(jù)。一方面對(duì)案例模塊應(yīng)用CellCenters?lter,然后對(duì)產(chǎn)生單元中心數(shù)據(jù)應(yīng)用Glyph?lter。流線繪制同樣,在ParaView中繼續(xù)后解決之前,要使之前所描述向量繪制等模塊退出,當(dāng)前但愿繪制速度流線,見(jiàn)6.1.8節(jié)所述。在PipelineBrowser中保持cavity.OpenFOAM模塊高亮,在Filter菜單選取StreamTracer,點(diǎn)擊應(yīng)用。參數(shù)窗口應(yīng)設(shè)立如圖2.8所示。指定Seedpoints(原點(diǎn))沿著LineSource,其運(yùn)營(yíng)垂直于幾何中心,也就是說(shuō),從(0.05,0,0.005)到(0.05,0.1,0.005),在本教程中圖像應(yīng)用:pointResolution為21;MaxPropagation為L(zhǎng)ength0.5;初始StepLength為CellLength0.01;以及IntegrationDirectionBOTH。默認(rèn)參數(shù)使用Runge-Kutta2IntegratorType。點(diǎn)擊應(yīng)用產(chǎn)生軌跡,然后從Filter中選取Tube來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量流線圖。在本圖中,選?。篘un.Sides6;Radius0.0003;Radiusfactor10.流管依照速度量級(jí)上色。點(diǎn)擊Apply產(chǎn)生如圖2.9所示。2.1.5增長(zhǎng)網(wǎng)格辨別率在每個(gè)方向上通過(guò)一種2因數(shù)增長(zhǎng)網(wǎng)格辨別率,粗網(wǎng)格得出成果可以映射到細(xì)網(wǎng)格上,作為問(wèn)題初始條件。然后將細(xì)網(wǎng)格解與粗網(wǎng)格解作對(duì)比。用已存在案例創(chuàng)立一種新案例當(dāng)前但愿依照cavity創(chuàng)立一種名為cavityFine新案例,顧客需要克隆cavity案例,并且編輯必要文獻(xiàn)。一方面,在于cavity相似目錄下創(chuàng)立一種新案例文獻(xiàn),如:cd$FOAMRUN/tutorials/incompressible/icoFoammkdircavityFine然后從cavity案例中拷貝基本文獻(xiàn)到cavityFine中,然后進(jìn)入cavityFine案例:cp-rcavity/constantcavityFinecp-rcavity/systemcavityFinecdcavityFine創(chuàng)立細(xì)網(wǎng)格但愿用blockMesh增長(zhǎng)網(wǎng)格單元數(shù)。打開(kāi)blockMeshDict文獻(xiàn),編輯block指定信息。塊指定在blocks核心詞下列表中。Block定義句法構(gòu)造見(jiàn)節(jié)完整描述;在該階段只需懂得緊隨hex一方面是塊頂點(diǎn)列表,然后是是每個(gè)方向上許多單元數(shù)列表。最初在cavity案例中設(shè)為(20201),當(dāng)前改為(40401)并保存文獻(xiàn).像之前同樣運(yùn)營(yíng)blockMesh,得到新細(xì)網(wǎng)格。將粗網(wǎng)格成果映射到細(xì)網(wǎng)格mapFields應(yīng)用程序?qū)⑴c一種給定幾何構(gòu)造有關(guān)場(chǎng)映射到此外一種幾何構(gòu)造相應(yīng)場(chǎng)中,在咱們例子中,流場(chǎng)以為是持續(xù),由于源場(chǎng)及目場(chǎng)幾何構(gòu)造及邊界類(lèi)型或條件都是恒定。在該例子中執(zhí)行mapFields時(shí)使用-consistent命令行。從目的案例controlDict中startFrom/startTime指定時(shí)間目錄中讀取mapFields映射流場(chǎng)數(shù)據(jù),也就是說(shuō),成果被映射到地方。在本例中,但愿從cavity案例粗網(wǎng)格最后成果映射到cavityFine案例中細(xì)網(wǎng)格,因而,由于這些成果存儲(chǔ)在cavity0.5文獻(xiàn)中,在controlDict文獻(xiàn)中設(shè)立startTime為0.5,startFrom設(shè)為startTime。當(dāng)前案例已準(zhǔn)備好運(yùn)營(yíng)mapFields,輸入mapFields-help迅速顯示mapFields規(guī)定源案例目錄作為自變量。使用-consistent選項(xiàng),因此應(yīng)用程在cavityFine目錄執(zhí)行:mapFields../cavity-consistent應(yīng)用程序?qū)⑦\(yùn)營(yíng)并在終端輸出:Source:"..""cavity"Target:".""cavityFine"CreatedatabasesastimeSourcetime:0.5Targettime:0.5CreatemeshesSourcemeshsize:400Targetmeshsize:1600Consistentlycreatingandmappingfieldsfortime0.5Open?FOAM-1.7.12.1Lid-drivencavityflowU-33interpolatingpinterpolatingUEnd控制調(diào)節(jié)為保持Courant數(shù)不大于1,見(jiàn)節(jié)所討論,由于所有單元尺寸都評(píng)分了因此時(shí)間步長(zhǎng)必要評(píng)分,因此controlDict文獻(xiàn)中deltaT設(shè)為0.0025。流場(chǎng)數(shù)據(jù)在固定數(shù)目時(shí)間步長(zhǎng)間隔時(shí)輸出。此處演示如何在固定期間間隔指定數(shù)據(jù)輸出。在controlDict中writeControl核心詞下,在用runTime輸入產(chǎn)生輸出成果間指定一種固定數(shù)量運(yùn)營(yíng)時(shí)間,而不是通過(guò)timeStep輸入固定書(shū)目時(shí)間步來(lái)輸出。在該案例中,顧客應(yīng)當(dāng)指定沒(méi)0.1輸出,因而應(yīng)設(shè)立writeInterval為0.1且writeControl為runTime。最后,由于案例是在粗網(wǎng)格成果上開(kāi)始,只需要運(yùn)營(yíng)很短時(shí)間就能達(dá)到合理收斂為穩(wěn)態(tài)。因此endTime設(shè)為0.7Squebao這些設(shè)立對(duì)的并保存文獻(xiàn)。運(yùn)營(yíng)代碼作為后臺(tái)過(guò)程顧客應(yīng)當(dāng)體驗(yàn)運(yùn)營(yíng)icoFoam作為后臺(tái)程序,重新定向終端輸出到log文獻(xiàn),者在之后可以看到。在cavityFine目錄下,顧客執(zhí)行:icoFoam>log&catlog在細(xì)網(wǎng)格上繪制向量顧客可以在ParaView中同步打開(kāi)各種案例,這是由于本質(zhì)上每個(gè)新案例就是PipelineBrowser中一種新模塊。當(dāng)在ParaView中打開(kāi)一種新案例時(shí)有一種次要不便,由于有一種前提,所選數(shù)據(jù)是一種帶有擴(kuò)展名文獻(xiàn)。但是在OpenFOAM中,每個(gè)案例存儲(chǔ)在指定目錄構(gòu)造大批沒(méi)有擴(kuò)展名文獻(xiàn)中,paraFoam程序自動(dòng)運(yùn)營(yíng)成果,就是產(chǎn)生一種帶有擴(kuò)展名.OpenFOAM空白文獻(xiàn),因而,cavity案例模塊稱(chēng)為cavity.OpenFOAM。然而,如果顧客但愿在ParaView中直接打開(kāi)另一種案例,就需要?jiǎng)?chuàng)立這樣一種空白文獻(xiàn)。例如,為加載cavityFine案例,通過(guò)輸入下列命令來(lái)創(chuàng)立該文獻(xiàn):cd$FOAMRUN/tutorials/incompressible/icoFoamtouchcavityFine/cavityFine.OpenFOAM當(dāng)前通過(guò)在File菜單選取Open,并且通過(guò)瀏覽目錄選取cavityFine.OpenFOAM,cavityFine案例可以加載到ParaView中。顧客當(dāng)前可以在ParaView中由細(xì)網(wǎng)格繪制向量圖。通過(guò)同步使兩個(gè)案例glyph激活,圖像可以與cavity案例相比較。繪制圖像顧客也許但愿通過(guò)抽取某些速度標(biāo)量及沿著穿過(guò)區(qū)域軸線繪制2維圖像來(lái)使成果詳細(xì)化。OpenFOAM對(duì)這種數(shù)據(jù)解決很在行。有無(wú)數(shù)應(yīng)用程序可以做專(zhuān)門(mén)數(shù)據(jù)解決,某些簡(jiǎn)樸計(jì)算涉及在一種單個(gè)應(yīng)用程序foamCalc中。作為一種應(yīng)用程序,它是獨(dú)特,由于它是這樣:foamCalc<calcType><fieldName1...fieldNameN>在<calcType>中指定計(jì)算器操作;在輸出時(shí),采用下列操作:addSubtract;randomise;div;components;mag;magGrad;magSqr;interpolate。顧客可以通過(guò)故意調(diào)用一種不存在操作來(lái)獲得<calcType>列表,因此foamCalc產(chǎn)生一種錯(cuò)誤信息并且列出可用類(lèi)型,例如:>>foamCalcxxxxSelectingcalcTypexxxxunknowncalcTypetypexxxx,constructornotinhashtableValidcalcTypeselectionsare:8(randomisemagSqrmagGradaddSubtractdivmaginterpolatecomponents)components及magcalcTypes提供有用速度標(biāo)量。當(dāng)在案例如cavity上運(yùn)營(yíng)“foamCalccomponentsU”時(shí),它從每個(gè)時(shí)間文獻(xiàn)中讀取速度矢量場(chǎng),在相應(yīng)時(shí)間文獻(xiàn)中,輸出標(biāo)量場(chǎng)Ux,Uy,Uz分別代表速度x,y,z分量。類(lèi)似,“foamCalcmagmagU”輸出一種標(biāo)量場(chǎng)magU到每個(gè)時(shí)間文獻(xiàn)中,代表速度量級(jí)。顧客可以在cavity及cavityFine案例上用componentscalcType運(yùn)營(yíng)foamCalc。例如,對(duì)于cavity案例,顧客應(yīng)當(dāng)進(jìn)入cavity目錄并執(zhí)行foamCalc如下:cd/home/ying/RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavityfoamCalccomponentsU單獨(dú)分量可以在ParaView中繪制成圖。這是很迅速,以便,并且在標(biāo)志及格式上有合理好控制,因此打印輸出是相稱(chēng)好原則品。但是為刊登圖像,顧客也許偏好輸出未加工數(shù)據(jù),然后用專(zhuān)門(mén)圖像工具來(lái)繪制,例如gnuplot或Grace/xmgr。為此,咱們推薦使用sample應(yīng)用程序,見(jiàn)6.5節(jié)和2.2.3節(jié)。在開(kāi)始繪制之前,顧客需要加載新產(chǎn)生Ux,Uy及Uz場(chǎng)到ParaView中。為此,在所工作基本模塊例如cavity.OpenFOAM中,需要檢查Properties面板頂部UpdateGUI按鈕。點(diǎn)擊應(yīng)用使新場(chǎng)加載到ParaView中,將出當(dāng)前VolFieldStatus窗口。保證已選取新場(chǎng)且變化得到應(yīng)用,也就是說(shuō)如果需要再次點(diǎn)擊Apply。同樣,如果在RegionStatus面板上選取了boundaryregions,邊界上數(shù)據(jù)插入錯(cuò)誤。因而顧客應(yīng)當(dāng)取消RegionStatus面板中邊界,也就是說(shuō)movingWall,fixedWall及frontAndBack,然后應(yīng)用這些變化。當(dāng)前為了在ParaView中顯示圖像,顧客應(yīng)當(dāng)選取所感興趣模塊,例如cavity.OpenFOAM,從Filter->DataAnalysis菜單應(yīng)用PlotOverLine。這在已存在3DView窗口旁邊打開(kāi)了一種新XYPlot窗口,創(chuàng)立了一種ProbeLine模塊,在其中顧客可以指定Properties面板中線條終點(diǎn)。在這個(gè)例子中,顧客應(yīng)當(dāng)使線條在區(qū)域中心垂直向上,也就是說(shuō),在Point1和Point2文本框中,從(0.05,0,0.005)到(0.05,0.1,0.005),設(shè)立Resolution為100.點(diǎn)擊應(yīng)用,在XYPlot窗口浮現(xiàn)圖像,在Display面板,選取2.1.6網(wǎng)格分級(jí)在cavityGrade/constant/polyMesh/blockMeshDict文獻(xiàn)中,制定了分級(jí)級(jí)別,blockMesh依照blockMeshDict文獻(xiàn)劃分網(wǎng)格。convertToMeters0.1;vertices((000)(0.500)(100)(00.50)(0.50.50)(10.50)(010)(0.510)(110)(000.1)(0.500.1)(100.1)(00.50.1)(0.50.50.1)(10.50.1)(010.1)(0.510.1)(110.1));blocks(hex(01439101312)(10101)simpleGrading(221)hex(125410111413)(10101)simpleGrading(0.521)hex(347612131615)(10101)simpleGrading(20.51)hex(458713141716)(10101)simpleGrading(0.50.51));edges();patches(wallmovingWall((615167)(716178))wallfixedWalls((312156)(09123)(01109)(121110)(251411)(581714))emptyfrontAndBack((0341)(1452)(3674)(4785)(9101312)(10111413)(12131615)(13141716)));mergePatchPairs();//*************************************************************************//在終端執(zhí)行:cd/home/ying/RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavityGradeblockMeshparaFoam所形成網(wǎng)格為接近上下左右壁面處密集,中間稀疏,如右圖所示:變化時(shí)間及時(shí)間步長(zhǎng)接近頂蓋速度最大,單元最小,則最大Co數(shù)產(chǎn)生于頂蓋附近,見(jiàn)節(jié)所述,因而很有必要預(yù)計(jì)頂蓋附近單元尺寸,以便計(jì)算適當(dāng)時(shí)間步。當(dāng)使用非均勻網(wǎng)格梯度,blockMesh通過(guò)等比級(jí)數(shù)計(jì)算單元尺寸。沿著長(zhǎng)度為l,有n個(gè)單元,最后一種單元與第一種單元之間比例為R,最小單元尺寸δxs為:(2.5)r為相鄰單元尺寸之比:對(duì)cavityGrade案例,在每個(gè)塊中沿各個(gè)方向單元數(shù)為10,最大最小單元比為2,塊高寬為0.05m,因而最小單元長(zhǎng)度為3.45mm(l=0.05m,r=2^1/9=1.08,a=R=2),從公式2.2可知,為使Co<1,則時(shí)間步<3.45ms,為保證成果在適當(dāng)時(shí)間間隔輸出,時(shí)間步deltaT減小為2.5ms,設(shè)立writeInterval=40,因此每0.1s輸出一次,這些設(shè)立見(jiàn)cavityGrade/system/controlDict文獻(xiàn)。startTime設(shè)為cavityFine案例結(jié)束時(shí)間,也就是0.7,由于cavity和cavityFine在所批示運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)收斂較好,可以設(shè)立cavityGrade運(yùn)營(yíng)時(shí)間為0.1s,也就是endTime為.6.3映射流場(chǎng)如節(jié),使用mapFields將cavityFine最后成果映射到cavityGrade網(wǎng)格上,進(jìn)入cavityGrade目錄并執(zhí)行mapFields:cd/home/ying/RUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavityGrademapFields../cavityFine-consistent當(dāng)前從案例目錄運(yùn)營(yíng)icoFoam,并且監(jiān)視時(shí)間信息。查看該案例收斂成果并通過(guò)后解決工具與其她成果作對(duì)比,見(jiàn)節(jié)及節(jié)所描述。2.1.7增長(zhǎng)雷諾數(shù)之前所有案例雷諾數(shù)都為10,這個(gè)數(shù)非常小不久產(chǎn)生穩(wěn)定解,在腔體底部拐角處僅有很小二次漩渦。當(dāng)前增長(zhǎng)雷諾數(shù)到50,此時(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到收斂,一方面應(yīng)用cavity案例中粗網(wǎng)格,顧客應(yīng)當(dāng)復(fù)制cavity案例并命名為cavityHighRe:cd/home/ying/RUN/tutorials/incompressible/icoFoamcp-rcavitycavityHighRe前解決進(jìn)入cavityHighRe案例并編輯transportProperties文獻(xiàn)。由于Re依照因數(shù)10增長(zhǎng),因而要依照因數(shù)10減少動(dòng)力粘度,即1*10^-3m2s-1.從cavity案例結(jié)束處重新開(kāi)始運(yùn)營(yíng)該案例。為此,設(shè)立startFrom核心詞為latestTime,以便icoFoam提取存儲(chǔ)在近來(lái)時(shí)刻文獻(xiàn)(也就是0.5)中初始數(shù)值,endTime設(shè)為2s.2.1.8高雷諾數(shù)流動(dòng)前解決變化cavity案例目錄到$FOAM_RUN/tutorials/incompressible/pisoFoam/-ras目錄下(注意:pisoFoam/ras目錄)。和之前同樣運(yùn)營(yíng)blockMesh產(chǎn)生網(wǎng)格,當(dāng)使用帶有壁面函數(shù)standardk?ε模型時(shí),沒(méi)有必要使網(wǎng)格朝向壁面分級(jí),這是由于近壁單元流動(dòng)已經(jīng)建模,而不用辨別。在1.6版本此前,一系列壁面函數(shù)模型在OpenFOAM中可用,在單個(gè)邊界上作為邊界條件來(lái)提供。這使得在不同壁面區(qū)域可以使用不同壁面函數(shù)模型。壁面函數(shù)模型通過(guò)湍流粘度場(chǎng)來(lái)指定,在0/nut文獻(xiàn)中νt:dimensions[02-10000];internalFielduniform0;boundaryField{movingWall{typenutWallFunction;valueuniform0;}fixedWalls{typenutWallFunction;valueuniform0;}frontAndBack{typeempty;}}//*************************************************************************//這個(gè)案例使用原則壁面函數(shù),在movingWall和fixedWalls由nutWallFunction核心詞指定,其她壁面函數(shù)模型涉及roughwallfunctions,由核心詞nutRoughWallFunction指定。顧客當(dāng)前應(yīng)當(dāng)打開(kāi)0/k及0/epsilon文獻(xiàn),檢查邊界條件。對(duì)壁面邊界條件,ε指定為epsilonWall-Function邊界條件,k指定為kqRwallFunction邊界條件,后者是一種普通邊界條件,可以提供應(yīng)任何涉及湍流動(dòng)能類(lèi)型流場(chǎng),例如k,q,或者雷諾應(yīng)力R。k及ε初始值由一種預(yù)計(jì)波動(dòng)速度分量U′,以及湍流長(zhǎng)度尺度l來(lái)指定,k及ε由下列公式定義:此處Cμ是k?ε模型常系數(shù)等于0.09,對(duì)笛卡爾坐標(biāo),k為:此處Ux'^2,Uy'^2及Uz'^2是波動(dòng)速度在x,y,z方向分量。假設(shè)初始湍流是各向同性,即Ux^2=Uy^2=Uz^2,等于頂蓋速度5%,l等于盒子寬度0.1m20%,因此k及ε為:這形成了k及ε初始條件,U及p初始條件分別為(0,0,0)及0,和之前同樣。優(yōu)先于OpenFOAM1.6版本,湍流模仿辦法類(lèi)型,例如RAS或者大渦模仿(LES)在每個(gè)求解器中都聲明了。這導(dǎo)致在求解器應(yīng)用時(shí)有諸多重復(fù)代碼,在大某些使用RAS湍流模仿求解器處,將會(huì)有等量LES求解器。然而在1.6版本中,湍流模仿辦法是在運(yùn)營(yíng)時(shí)間選取,通過(guò)在turbulenceProperties文獻(xiàn)中simulationType核心詞,顧客可以看到://*************************************//simulationTypeRASModel;//*************************************************************************//simulationType選取有l(wèi)aminar,RASModelandLESModel,在這個(gè)案例中選取RASModel,RAS模仿在RASProperties文獻(xiàn)中指定,也在constant目錄中。湍流模型由RASModel選取,從表3.9所列一長(zhǎng)串可用模型中。應(yīng)當(dāng)選取kEpsilon模型,這是原則k?ε模型;顧客還需保證湍流計(jì)算是啟動(dòng)。每個(gè)湍流模型系數(shù)存儲(chǔ)在各自代碼中,有一系列默認(rèn)值。設(shè)立printCoeffs為on,當(dāng)模型在運(yùn)營(yíng)時(shí)間調(diào)用時(shí),就使默認(rèn)值輸出為原則輸出,也就是說(shuō)終端,系數(shù)作為子目錄輸出,文獻(xiàn)名為模型名字帶有Coeffs附加字樣,例如,在kEpsilon模型案例中kEpsilonCoeffs。模型(例如kEpsilon)系數(shù)可以修正,通過(guò)可選地涉及那個(gè)子目錄在RASProperties目錄中,然后相應(yīng)地調(diào)節(jié)值。顧客下一步要在transportProperties中設(shè)立層流動(dòng)力粘度,為使Re=10^4,依照方程2.1對(duì)Re定義,則動(dòng)力粘度為10^-5。最后,需要早controlDict文獻(xiàn)中設(shè)立startTime,stopTime,deltaT以及writeInterval,設(shè)立deltaT為0.005以滿足Co數(shù)研制,設(shè)立endTime=10s。運(yùn)營(yíng)代碼進(jìn)入案例目錄并輸入“pisoFoam”來(lái)執(zhí)行,在該案例中,粘度很低,緊貼移動(dòng)頂蓋邊界層很薄,頂蓋附近單元相對(duì)較大,因此單元中心速度遠(yuǎn)不大于頂蓋速度。事實(shí)上,在100個(gè)時(shí)間步之后,很明顯地與頂蓋相鄰單元速度達(dá)到一種上限大概為0.2ms^-1,因而最大Co數(shù)沒(méi)有超過(guò)0.2諸多。通過(guò)增長(zhǎng)時(shí)間步使Co數(shù)更接近1,從而增長(zhǎng)求解時(shí)間做法是很明智,因而重設(shè)deltaT為0.02s,并且在這種狀況下,設(shè)立startFrom為latestTime,這批示pisoFoam從最后時(shí)刻文獻(xiàn)讀取起始數(shù)據(jù),也就是說(shuō)10.0.endTime應(yīng)當(dāng)設(shè)為20s,由于運(yùn)營(yíng)收斂遠(yuǎn)比層流狀況要慢。如前重新運(yùn)營(yíng),監(jiān)控收斂解。查看串行時(shí)間步成果,作為成果進(jìn)步,看解與否收斂到穩(wěn)態(tài),或者也許達(dá)到周期震蕩狀態(tài)。在后一種狀況下,也許無(wú)法達(dá)到收斂,但這并不意味著成果不精確。2.1.9變化案例幾何構(gòu)造顧客也許但愿變化案例幾何構(gòu)造,運(yùn)營(yíng)一種新模仿。也許需要保持一某些或所有原始成果作為新模仿開(kāi)始工況。這有點(diǎn)復(fù)雜由于原始解流場(chǎng)與新案例并不一致。但是mapFields應(yīng)用程序可以映射不一致流場(chǎng),幾何形狀或邊界類(lèi)型都可以。作為是示范,進(jìn)入icoFoam目錄中cavityClipped案例,這由原則cavity幾何構(gòu)造構(gòu)成,但是在腔體底部右端去除了一種邊長(zhǎng)為0.04m正方形,這是依照blockMeshDict形成:convertToMeters0.1;vertices((000)(0.600)(00.40)(0.60.40)(10.40)(010)(0.610)(110)(000.1)(0.600.1)(00.40.1)(0.60.40.1)(10.40.1)(010.1)(0.610.1)(110.1));blocks(hex(0132891110)(1281)simpleGrading(111)hex(236510111413)(12121)simpleGrading(111)hex(347611121514)(8121)simpleGrading(111));edges();patches(walllid((513146)(614157))wallfixedWalls((08102)(210135)(715124)(412113)(31191)(1980))emptyfrontAndBack((0231)(2563)(3674)(891110)(10111413)(11121514)));mergePatchPairs();//*************************************************************************//用blockMesh產(chǎn)生網(wǎng)格,邊界設(shè)立與之前cavity案例同樣,為在描述場(chǎng)映射過(guò)程清晰起見(jiàn),上壁面邊界重命名為lid,原始cavity中為movingWall邊界。在非一致映射中,不能擔(dān)保所有場(chǎng)數(shù)據(jù)都能從源案例中映射過(guò)來(lái)。殘留數(shù)據(jù)一定來(lái)自目的案例自身流場(chǎng)文獻(xiàn)。因而,在映射之前,流場(chǎng)數(shù)據(jù)一定要存在于目的案例時(shí)間文獻(xiàn)中。在cavityClipped案例中,設(shè)映射開(kāi)始時(shí)間為0.5s,這是由于controlDict中startTime設(shè)為0.5s,因而顧客需要復(fù)制初始場(chǎng)數(shù)據(jù)到該目錄下,例如,從時(shí)刻0:cd$FOAMRUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavityClippedcp-r00.5在映射數(shù)據(jù)之前,英乎應(yīng)當(dāng)查看幾何形狀及0.5s流場(chǎng)。當(dāng)前要從cavity中映射速度及壓力場(chǎng)到cavityClipped中,由于映射是不一致,需要編輯位于system目錄mapFieldsDict文獻(xiàn),該文獻(xiàn)涉及兩個(gè)核心詞輸入:patchMap及cuttingPatches。patchMap列表涉及從源場(chǎng)到目場(chǎng)邊界映射,用于當(dāng)顧客需要在目的場(chǎng)中集成源場(chǎng)中相應(yīng)邊界值時(shí)。在cavityClipped中,咱們但愿從cavitymovingWall集成lid處邊界值,因此必要設(shè)立patchMap為:patchMap(lidmovingWall);cuttingPatches列表涉及目的邊界名字,它值從源內(nèi)部場(chǎng)映射過(guò)來(lái),目的邊界通過(guò)該內(nèi)部場(chǎng)剪切。在這種狀況下,涉及fixedWalls來(lái)顯示修改(插值)過(guò)程:cuttingPatches(fixedWalls);當(dāng)前顧客從cavityClipped目錄運(yùn)營(yíng)mapFields:mapFields../cavity顧客可以觀測(cè)映射場(chǎng)如圖2.13,正如所盼望,從源案例繼承了邊界值,但是事實(shí)上咱們但愿在fixedWalls邊界上重設(shè)速度為(0,0,0)。編輯U場(chǎng),進(jìn)入fixedWalls邊界,流場(chǎng)由nonuniform改為uniform(0,0,0),nonuniform是一系列規(guī)定整體刪除值,當(dāng)前用icoFoam運(yùn)營(yíng)案例。2.1.10后解決修正幾何構(gòu)造速度圖可以如正常案例同樣產(chǎn)生,為比較最初及最后成果,一方面是在時(shí)刻0.5s之后是時(shí)刻0.6s,此外,提供了幾何構(gòu)造輪廓,它規(guī)定在產(chǎn)生2D案例時(shí)要小心。顧客應(yīng)從Filter菜單選取ExtractBlock,在Paramete
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