interFoam动网格计算问题计算的问题


  • OpenFOAM讲师

    最近用OpenFOAM中interFoam求解器求解下面的算例。该算例是一个轴对称模型,黄色部分为入口,其余均为无滑移壁面和对称轴。初始状态下绿色方框内充斥着轻质液相alpha1,下方充斥着液相alpha2,入口的alpha2=1,即alpha2液相从入口流入。绿色方框包含的网格为动网格区域,速度为Vmesh。由于interFoam在计算动网格算例的时候,用的是相对通量,入口速度考虑网格运动,设置如下:
    捕获.JPG
    时间步长为0.1,计算结果如下:
    t=10sc8ad0d70-d3c0-4e29-adae-7f840f0ea8d0-image.pngt=300s e9c7d609-7bc2-4299-adc9-49720138f7b0-image.png t=600sb0d130e9-0b5b-4b8d-9282-724ea1fb8cb1-image.png
    从图中可以看出来,随着网格网上移动,中间alpha1(蓝色的液体)逐渐变多了,这个我换过很多歌入口速度(Vinlet=0, Vmesh, -Vmesh),好像都会出现这个问题,不知可能是什么原因。
    有一点,对于这种只有一个入口,其他都是壁面的算例,OpenFOAM自带的求解器会报错,其中adjustPhi函数会认为这种便捷条件会质量不守恒。当我按照最初的速度场设置的时候,其实守恒误差已经很小,但是adjustPhi函数还会报错,所以我把他去掉了,不知道这个对结果影响大不大。
    另外,怎么插入动图?做了个动图放不进来,只能这样图片排版了,各位凑合看一下吧



  • 没看明白你的意思。只看懂了这句:

    对于这种只有一个入口,其他都是壁面的算例,

    可以用compressibleInterFoam,不可压缩求解器不符合物理


  • OpenFOAM讲师

    上面模拟对应的物理过程如下图,slag是一种通电后能产生大量焦耳热的流体,金属电极浸入在slag中,受热熔化,转化成液滴滴入水冷结晶器中凝固,形成质量较好的金属铸锭。这是我要模拟的过程
    1db5028c-c4aa-4674-b3ea-178dc6a2b41d-image.png
    为了简化计算,我取了图中紫色的方框框住的部分,将空气-slag界面简化为slip壁面,电极下表面简化为一个液态金属的入口,这就是我上面网格的意义,其中的两个液体相分别是slag和液态金属。由于金属液滴下落累积,这个区域是随时间变化,我采用动网格来描述这一过程,就有了上面动网格区域。
    在模拟的时候,入口流入的液体和动网格增加的体积是相同的,也就是能保证质量的守恒性,但是算着算着slag就明显的多了,可是整个区域没有slag流入的通量,我想知道可能是什么原因



  • @史浩interFoam动网格计算问题计算的问题 中说:

    简化为slip壁面,电极下表面简化为一个液态金属的入口,

    你这个不考虑凝固和电场?
    我最近也在做类似的项目,需要考虑凝固、电场、流场耦合


  • OpenFOAM讲师

    @piteqiu 感谢大佬光顾我的僵尸贴。考虑电磁场,因为电磁场对于流场和温度场的影响仅仅是一个源项的问题,所以可以把两块拆开单独调试。
    关于上面的问题,我已经解决了,主要原因是动网格中,要对所有的边界面进行通量转化(relative phi and absolute phi)。入口速度要转换成相对速度,而wall边界条件要用movingWallVelocity这个边界条件代替,保证其通量为0,这样就不会引入质量不守恒的问题。
    您主要是模拟什么工艺过程?以后有什么问题,多交流~



  • @史浩 没太看懂你要模拟的,但是感觉很厉害!感谢分享,楼主好人 :ok2:



  • @史浩 我不是大佬。最近在做一个VAR的项目,考虑温度场-电磁场-流场-组织耦合计算,需要自编程序,有程序验证的问题。对OpenFoam,我没做过这方面的案例,但我想考察2个方面:一是看一下OpenFoam与自编程序的结果对比,二是看一下OpenFoam与自编程序的计算速度对比。
    ESR和VAR比较类似,有相通的地方,你如果做了OpenFoam算例的话可以交流一下。


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