fvc::reconstruct()操作



  • 在开发算法时,发现interFoam的速度方程中用了fvc::reconstruct()。这个函数输入的是面心值,输出的是体心值。
    打开fvcReconstruct.C, 重要的代码有两句,摘抄在这里:

    • surfaceVectorField SfHat( mesh.Sf()/mesh.magSf() );

    • inv(surfaceSum( SfHat*mesh.Sf() ))&surfaceSum( SfHat*ssf );
      SfHat是网格面的单位法向量,SfHat*mesh.Sf()是每个网格面的面积大小,等价于mesh.magSf()。那么,surfaceSum( SfHat*mesh.Sf() )就给出了每个网格单元的总表面积。
      令人费解的是这里为什么有个取逆矩阵的运算inv()。为了简洁,把式子这样写:

    • reconField = inv( surfaceSum1 ) & surfaceSum2

    也就是:

    • surfaceSum1 & reconField = surfaceSum2

    上式的变量都是场量,我们可以以一个网格单元为例,更好理解。假设网格单元是四边形,面的面积分别为S0, S1, S2, S3,对应的值分别为F1, F2, F3, F4。那么有,

    • (S1+S2+S3+S4)*volValue = S1*F1+S2*F2+S3*F3+S4*F4

    到这里就很明显了,fvc::reconstruct()的想法是通过对面心值加权平均,得到体心值。据说这样做可以让非结构网格上的计算更稳定,为什么呢?是不是结构网格就不需要加这个语句呢?
    欢迎大家指正、讨论。


  • OpenFOAM副教授

    据说是为了消除同位网格的棋盘状的非物理压力振荡现象。

    http://openfoamwiki.net/index.php/OpenFOAM_guide/Reconstruction