东岳老师最近做的DNS验证算例疑惑点

Calf.Z-DNS

参考了东岳老师复现的DNS算例（在东岳流体网站的icoFoam解析中）

里面说到：

本算例初始场通过boxTurb给定湍流涡结构之后，运行了200个周期，作为稳定的初始场。

周期是如何计算的呢？这个是要在粗网格上面使用boxTurb并且跑一段时间，然后把结果映射到目标网格上作为初始场吗？还是直接在目标网格上跑？如果是后者，为何有初始场这一说法？

我目前打算计算pipe flow 的DNS，用的是perturbU小工具产生扰动场，不知道如何检验它的效果呢？
如果我画一个差不多大小的方形管道（网格数2的n次方），然后用boxTurb，之后把结果映射到我的pipe里面作为初始场，同时进出口使用cyclic，这样可以吗？

另外我算的是加热可压缩管道流，用piso或者pimple算法来算DNS都是可以的吧？添加meanVelocityForce是必须的吗？

DNS接触不久，望解答，谢谢！

东岳

周期是如何计算的呢？

速度0.1335米，按照这个计算的，就是跑了几圈。不是用boxTurb跑几圈..

我没还测试perturbU，好像不是OpenFOAm内置的？

加热可压缩管道流，用piso或者pimple算法来算DNS都是可以的吧？添加meanVelocityForce是必须的吗？

可以用rhoPimpleFoam，压力驱动流需要meanVelocityForce

Calf.Z-DNS

@东岳谢谢！

perturbU是我在cfdonline下载下来的：https://www.cfd-online.com/OpenFOAM_Discus/messages/1/2946.html
不知道怎么验证效果。

我的例子是空气竖直向上流过加热圆管，有重力，可压缩问题。
进口采用mapped映射速度，速度出口采用advective boundary；用perturbU施加扰动。不知道还要不要添加meanVelocityForce？

目前正在用buoyantPimpleFoam来跑，但是pimple循环迭代几次就报错了，我就把outcorrecter设为1，改为piso mode。
但残差一直在规律地震荡，且进出口的质量流量不守恒。还望指点，谢谢！

东岳

@Calf-Z-DNS 个人感觉你这个是浮力驱动，不需要加。meanVelocityForce用于压力驱动

Calf.Z-DNS

@东岳谢谢！
如果我进出口都采用cyclic边界，也不需要通过fvOptions添加源项吧？因为是浮力驱动

文件里ncorrect是设成3，不是一般设成2就可以了吗？

另外我之前用gauss linear感觉收敛性有点差，后来一直用linearupwind。QUICK格式好像也比较难收敛，不知道有什么意见呢？

谢谢！

东岳

如果我进出口都采用cyclic边界，也不需要通过fvOptions添加源项吧？因为是浮力驱动

因为没看过相关文献，个人感觉是这样的，浮力可以保持稳定的速度

纯六面体+O的网格？不应该收敛性差啊，贴网格瞅瞅

Calf.Z-DNS

之前用湍流模型模拟超临界CO2的时候会有收敛性的问题，用linearupwind会比较好一些，它也是二阶的。
我猜测是超临界状态的CO2物性剧烈变化引起的收敛性问题。

东岳

个人感觉你这个是浮力驱动，不需要加。meanVelocityForce用于压力驱动

验证没，浮力驱动用加meanVelocityForc么

Calf.Z-DNS

算例还在跑，一个月了
现在我没有加meanVelocityForce，就只有重力场，浮力驱动。

结果发现壁面温度朝着想要的方向发展，但计算的流场逐渐趋于均匀，感觉是变成层流。。我开始计算前没有加扰动，直接开始计算，不知道这会不会有影响？雷诺数是6000，在理想状态下，流动会变成层流吗？不知道最终结果应该是啥状态，望指点，谢谢！

东岳

我开始计算前没有加扰动，直接开始计算，不知道这会不会有影响？

多谢反馈

没有浮力驱动的时候，会有很大影响。二阶精度下的壁面不足以创造涡旋发展成湍流，因此需要添加扰动。你有浮力驱动和密度差，不确定会不会从均一场发展成湍流，我个人感觉最好添加个扰动，对比下

Calf.Z-DNS

@东岳好的谢谢！
没加扰动的时候，我看圆管后半段是湍流状态，但随着时间的进行，紊乱的部分越来越少，感觉像是维持不住湍流状态。但我发现壁温变均匀的区域，流场也变均匀，这样子壁温呈现均匀上升时，流场也全是均匀的了。

目前我想到添加扰动的方式是用perturbU小工具扰动初始场，然后开始跑；perturbU是cfdonline上的工具，不是官方的。
另外一种是画一个等长，出口入口边长等于圆管直径的方腔，用boxturb加扰动，然后把速度场映射到圆管上。
不知道哪种方法更好呢？谢谢！

东岳

目前没对比过，也不清楚哪一种好呢

sibo

@东岳请问东岳老师，可以用速度基求解器比如rhoCentralFoam求解这个算例么？还得加个温度去解压力？
没算过DNS，望指点！谢谢！