修改湍流模型，定义表达式的问题

King_RVM

各位有经验的前辈们，想请教一个问题。我想修改komegaSST的boussnesiq approximation, 我增加了一项标量与张量的混合表达式，但是编译显示定义出问题了。修改部分的定义如下：

报错如下：

对于我的表达式,S是张量，定义出来sij也是张量啊，为什么会报错呢？请各位指点一下

bestucan

https://cfd-china.com/topic/4127/如何提取张量的某一个值/3

这个帖子可以参考。这里提到的
https://cpp.openfoam.org/v8/volFieldsFwd_8H_source.html
他用的变量在62行，你用的变量在61行 volSymmTensorField
61 和 62的区别就在 symmtensor 和 tensor 上，你的代码里是混用了

King_RVM

@bestucan 非常感谢您的回复！定义S的时候，因为它是一个对称张量，所以我使用了volSymmtensorField，在编译过程中这一步也没有报错。我排除法尝试确定报错的位置，发现是 volTensorField sij中的divU使用错误，去除它就可以编译了，但是我不知道原因，因为我看其他程序源代码的计算表达式中有直接用divU进行运算的。

bestucan

@King_RVM
不阔气 (´-ω-`)
你的图片的报错信息缩减一下（把foam::这类前缀去掉）

geometricfield< tensor<double>, fvpatchfield, volmesh>::
geometricfield(  tmp< dimensionedfield< tensor<double>, volmesh> >)

这个函数找不到。没有参数类型为tmp< dimensionedfield< tensor<double>, volmesh> >，名为geometricfield的函数。在 https://cpp.openfoam.org/v8/volFieldsFwd_8H_source.html 确实找不到。

加上 divU 就错，说明 divU 与 S 计算改变了结果的数据类型。这是隐式类型转换。就像

int S, z;
float divU;

z = S; //没问题
z = S + divU //报错，结果隐式转换为浮点数，

divU的类型不对，看看你的 divU 的定义在哪。按说应该是 volScalarField。而 volScalarField 的定义在这里57行
https://cpp.openfoam.org/v8/volFieldsFwd_8H_source.html
应该是相容的

King_RVM

@bestucan 谢谢跟我讨论！divU的定义是标量

S跟I 都是张量，我觉得应该可以相加减啊

Cr

@King_RVM 你好，我试了一下，由于divU是一个volScalarField::Internal类型，运算S-(1.0/3.0)*divU*(1.0)/omega_返回的也是volScalarField::Internal类型。
你将sij声明成volTensorField::Internal类型，编译一下试试。

King_RVM

@Cr 谢谢你的回复！我把跟sij的量都修改成了：：Internal的形式，这几个量编译倒是没有报错，但是出现了新的错误，提示是openfoam里面源代码的错误，如下

这是怎么回事呢？DimensionedField是定义单位的，我定义的标量矢量I1 I2 V1 V2 V3都是无量纲的量，最后的量纲是乘以密度与湍动能决定的

Cr

@King_RVM Foam::T()是用来求张量场转置的全局函数。如果你的代码没有直接的调用该函数类似V1.T()，那就是在场运算的过程中间接调用了该函数。我试了一圈下来，下面是编译的情况

tensor I(1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1);
volScalarField::Internal divU(fvc::div(fvc::absolute(phi, U))()());
volTensorField::Internal sij(-0.33*I*divU);
volTensorField ss(fvc::grad(U));
DimensionedField<tensor, volMesh> y(sij);
DimensionedField<tensor, volMesh> yCopy(sij);
Foam::T(yCopy,y);  //OK
//y.T();  //compiled Error, no matching function
ss.T();  //OK
//sij.T();  //compiled Error, no matching function

volTensorField::Internal的类型实际就是DimensionedField<tensor, volMesh>，不知道为什么他的成员函数T()编译无法通过(目前我没找到原因)。但volTensorField的成员函数T()可以编译通过。
所以我建议你将你所有的场变量都声明称volTensorField类型

Cr

@King_RVM 对了还有，你上面的场变量都是用拷贝构造的方式生成的，他们应该都是有量纲的。例如S的量纲来自于tgradU。V1的量纲来自于sij来自于S或divU

King_RVM

@Cr 是的，我定义I1 I2的时候调用了转置函数，但是我现在发现实际上我不需要，于是删去了转置计算。关于量纲的问题，你说的很对，虽然sij omegeij、标量I1 I2和张量V1 V2 V3没有量纲，但是定义过程中S 与 Omega有量纲，为了减少量纲的问题，我定义如下

sij 与 omegaij的无量纲化是通过除以omega_实现的。现在的报错是与定义的张量I 有关，在sij中，场离散的项symm(tgradU())不能直接与单位对角矩阵I相加减，该怎样把I转换成一样的类型呢？我想通过volTensorField定义I，但是报错。我定义单位对角阵是因为定义sij中1/3*partU/partx需要乘以狄拉克函数，实际计算中就是单位对角阵。
目前报错如下:

King_RVM

@Cr 我发现问题来自于单位矩阵的相乘，当我用更简洁的形式去表达sij来避免单位对角矩阵I的表达，sij没有报错，但是V3关于I 的部分报错了。其实我想添加的表达式是

其中sij为除以omega_来做到无量纲化，而图中omegeij为
除以omega_来做到无因次化
我现在修改后的定义为

V3中的I不可避免，因为需要将那一项从标量转为张量，现在的报错如下

Cr

@King_RVM 这个错误还是类型不统一，sij是tmp<volTensorField>类型， I1是一个volTensorField::Internal或DimensionedField<tensor, volMesh>类型，OpenFOAM没有定义两种类型的减法，我建议你将所有的vol##Type##Field::Internal都换成vol##Type##Field试试。

Cr

@King_RVM 这个编译错误是OpenFOAM本身源码上的bug，需要对DimensionField的源代码进行改动才可以使编译通过。OpenFOAM-v2006 bug Issues #1868

King_RVM

@Cr 我尝试过改成一样的类型，所有都改成vol##Type##Field，但是这样sij会报错

在这里 dev(symm(tgradU()()))是张量除以一个标量还是张量，还是报错。
dev(symm(tgradU()()))的灵感来自于李老师的东岳流体网站http://www.dyfluid.com/docs/tensor.html

King_RVM

@Cr 非常感谢这部分资料的提供，我没想过源代码会有问题

Cr

@King_RVM dev(symm(tgradU()()))改为 dev(symm(tgradU()))，同时将sij的类型声明为tmp<volSymmTensorField>。
原因：tgradU()为tmp<T>的operator()重载返回T类型的引用，在这里为GeometricField类型，GeometricField的operator()的重载返回GeometricField::Internal类型，即dimensionedField<Type, GeoMesh>，所以类型不匹配，场运算报错。

King_RVM

@Cr 非常非常感谢你的分析和回复，我的编译通过了，编译通过之后运行算例有新的问题，原因是tmp这个内存管理小工具用得不好，我最新的通过编译的部分修改如下，供大家参考