关于geometricOneField的理解



  • 大家好!这是我在CFD中文网的第一篇帖子,希望能得到大家的帮助。
    在OpenFOAM里,对于不可压流动,相分数Alpha的类型为geometricOneField。而对于可压缩流动alpha则为volScalarField.但是很奇怪的是,interFoam求解器使用了GeometricOneField这个类型来表示alpha。不难理解,interFOAM是一个采用VOF方法追踪液面的mixture模型,其alpha值在界面处肯定会取到0-1之间的值。这就带来了我的第一个问题:
    (1)interFoam为什么选择geometricOneField为alpha的数据类型?
    其次,我想对kEpsilon湍流模型进行些修改,然后在尝试进行一些基于alpha的加减乘除运算时,编译器就会报错。因为alpha的类型GeometricOneField类的定义里,似乎只定义了geometricOneField和自身的乘除法运算符,而没有它和常数scalar或者volScalarField类型数据的计算方法。所以根本无法通过编译。但是在构建epsilon和k方程的时候。又可以见到如下代码

       // Local references
        const alphaField& alpha = this->alpha_;
        const rhoField& rho = this->rho_;
        const surfaceScalarField& alphaRhoPhi = this->alphaRhoPhi_;
        const volVectorField& U = this->U_;
        volScalarField& nut = this->nut_;
        fv::options& fvOptions(fv::options::New(this->mesh_));
    
        eddyViscosity<RASModel<BasicTurbulenceModel>>::correct();
    
        volScalarField::Internal divU
        (
            fvc::div(fvc::absolute(this->phi(), U))().v()
        );
    
        tmp<volTensorField> tgradU = fvc::grad(U);
        volScalarField::Internal G
        (
            this->GName(),
            nut.v()*(dev(twoSymm(tgradU().v())) && tgradU().v())
        );
        tgradU.clear();
    
        // Update epsilon and G at the wall
        epsilon_.boundaryFieldRef().updateCoeffs();
    
        // Dissipation equation
        tmp<fvScalarMatrix> epsEqn
        (
            fvm::ddt(alpha, rho, epsilon_)
          + fvm::div(alphaRhoPhi, epsilon_)
          - fvm::laplacian(alpha*rho*DepsilonEff(), epsilon_)
         ==
            ***C1_*alpha()*rho()*G*epsilon_()/k_()***
          - fvm::SuSp(((2.0/3.0)*C1_ - C3_)*alpha()*rho()*divU, epsilon_)
          - fvm::Sp(C2_*alpha()*rho()*epsilon_()/k_(), epsilon_)
          + epsilonSource()
          + fvOptions(alpha, rho, epsilon_)
        );
    
        epsEqn.ref().relax();
        fvOptions.constrain(epsEqn.ref());
        epsEqn.ref().boundaryManipulate(epsilon_.boundaryFieldRef());
        solve(epsEqn);
        fvOptions.correct(epsilon_);
        bound(epsilon_, this->epsilonMin_);
    

    但是我自己写的alpha()*scalar(0.5)就无法通过编译。

    这就是我的第二个问题:
    (2) 如何对geometricOneField类型的变量进行和常数及volScalarField进行计算?

    以上两个问题,希望大神进行下解答!



  • @dzsmoglai关于geometricOneField的理解 中说:

    interFoam为什么选择geometricOneField为alpha的数据类型?

    我没见到interFoam用geometricOneField

    :wolaile:

    MULES::correct
                (
                    geometricOneField(),
                    alpha1, //这个是要求的
                    alphaPhi10,
                    talphaPhi1Corr0.ref(),
                    oneField(),
                    zeroField()
                );
    

    我知道了,你可能说湍流模型里面为什么没有用 alpha?VOF是直接模拟,不能考虑alpha,对于你的相乘操作,并没有看见对相应的操作符重载,
    https://github.com/OpenFOAM/OpenFOAM-2.2.x/blob/master/src/OpenFOAM/fields/GeometricFields/GeometricField/GeometricField.H



  • @东岳 感谢东岳老师的解答。我现在就是想修改interFoam使用的湍流模型。目前基于kEpsilon自己修改了一个,主要修改的就是把默认为0的Epsilon源项,修改为一个公式,这个公式涉及到alpha的一些运算,但是因为alpha时geometricOneField所以无法进行加减和求梯度。所以我就很困惑:
    (1)CMULES算法求解的alpha肯定是个volScalarField啊(从时间文件夹中存储的alpha值就可以知道)
    (2)从interFoam的Make/options里边也可以发现,它用的就是incompresibleTurbulenceModel这个库
    (3)在interFoam调用turbulence->correct命令时,湍流模型的具体实现过程中,从kEpsilon.C源代码中也可以发现它调用了alpha(),那这个alpha到底时volScalarField还是geometricOneField呢?
    再就是,我最想解答的
    (4)如果想在epsilon source term中加入基于volScalarField类型的alpha的一些计算,该如何实现?

    谢谢!



  • 湍流模型中的alpha是1,之所以调用,是为了节省代码复用,rho也是一样的,不可压缩里面也调用rho。但是在可压缩里面,rho就不是1了

    如果想在epsilon source term中加入基于volScalarField类型的alpha的一些计算,该如何实现?

    代码:

    const volScalarField& alphaField = mesh_.lookupObject<volScalarField>("alpha");
    
    

    然后你就可以调用alphaField了,上面代码没测试,你看看能不能用,不确定kEpsilon.C里面有没有mesh_成员,没有的话换一个别的


Log in to reply
 

CFD中文网 2016 - 2020 | 京ICP备15017992号-2