RANS 高雷诺数 圆柱绕流



  • 之前一直用LES, 现在尝试RANS,有一些问题希望和大家探讨一下。
    现在再算的算例基本概况:三维圆柱绕流,雷诺数15w,现在采用RNG k-epsilon模型,结构化网格质量较高。
    虽然刚算了一会但是对于RANS的y+取值有一些困惑。

    1. 网上基本上是说k-e模型的y+在30-200之间最好,要大于11。这个数值是针对的最大值,最小值,还是平均值呢?

    查看了最近的时间步的y+,数值如下。可以看到最小值和最大值差的很远,最小值也是落在了粘性底层的范围内。(个人认为可能小范围的偏差不要紧,只要平均值满足即可,于是我查看了y+的分布)

    Patch 2 named cylinderwalls y+ : min: 2.63471 max: 66.0352 average: 37.2911
    

    y+分布如下。来流为x+方向。可以看到分离之后大片区域是在10以下的。
    yplus.jpg

    一开始打算算的是5w的例子,结果发现用该湍流模型min y+很难增大到所谓的30。 于是同时调整了雷诺数和网格厚度,现在的网格首层已经达到0.01D和15w雷诺,觉得已经很粗糙了。可是y+结果还是偏差比较大。

    1. 采用k-e算例是会使得y+难以增大到11以上吗,还是所谓的高雷诺数指的是相当量级的值(譬如50w)?

    附上现在的算例文档,有感兴趣的同学可以一起探讨下。suanli.zip



  • 更新一下
    算了300个无量纲时间步,Cd-0.6,Clrms-0.31.
    b-15.jpg
    在15w雷诺数的时候应该还没有到临界,Cd应该在1-1.2的量级。
    不知道是不是y+在背风面过小的问题(2.5左右)。
    我加大了第一层网格,0.03D重新算。



  • 重新画了mesh,模型改成了sst。Re 5w
    结果更奇怪了,直接算不下去。下图无量纲时间步
    untitled.jpg

    现在mesh的y+平均1.5,max 3,min0.11。应该是没什么问题,质量也很高。
    上下cyclicAMI边界,圆形流域,spanwise piD。
    没想到一个RANS花了这么多天还没算好。。
    有大佬能帮我看看么:qichuang:

    k

    dimensions      [0 2 -2 0 0 0 0];
    
    internalField   uniform 0.0021;
    
    boundaryField
    {
        front
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform 0.0021;
        }
        back
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform 0.0021;
        }
        inlet
        {
            type            fixedValue;
            value           uniform 0.0021;
        }
        outlet
        {
            type            inletOutlet;
            inletValue      internalField;
            value           $internalField;
        }
        cylinderwalls
        {
            type            kqRWallFunction;
            value           uniform 0.0021;
        }
    }
    

    omega

    dimensions      [ 0 0 -1 0 0 0 0 ];
    
    internalField   uniform 10.9;
    
    boundaryField
    {
        cylinderwalls
        {
            type            omegaWallFunction;
            value           $internalField;
        }
        front
        {
            type            cyclicAMI;
        }
        back
        {
            type            cyclicAMI;
        }
        inlet
        {
            type            fixedValue;
            value           uniform 10.9;
        }
        outlet
        {
            type            inletOutlet;
            inletValue      internalField;
            value           $internalField;
        }
    }
    

    nut

    dimensions      [0 2 -1 0 0 0 0];
    
    internalField   uniform 0;
    
    boundaryField
    {
        inlet
        {
            type            calculated;
            value           uniform 0;
        }
        outlet
        {
            type            calculated;
            value           uniform 0;
        }
        cylinderwalls
        {
            type            nutkWallFunction;
            value           uniform 0;
        }
        front
        {
            type            cyclicAMI;
        }
        back
        {
            type            cyclicAMI;
        }
    }
    

    p

    dimensions      [0 2 -2 0 0 0 0];
    
    internalField   uniform 0;
    
    boundaryField
    {
        front
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform 0;
        }
        back
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform 0;
        }
        inlet
        {
            type            zeroGradient;
        }
        outlet
        {
            type            fixedValue;
            value           uniform 0;
        }
        cylinderwalls
        {
            type            zeroGradient;
        }
    }
    

    U

    dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];
    
    internalField   uniform (7.5 0 0);
    
    boundaryField
    {
        front
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform (7.5 0 0);
        }
        back
        {
            type            cyclicAMI;
            value           uniform (7.5 0 0);
        }
        inlet
        {
            type            fixedValue;
            value           uniform (7.5 0 0);
        }
        outlet
        {
            type            zeroGradient;
        }
        cylinderwalls
        {
            type            fixedValue;
            value           uniform (0 0 0);
        }
    }
    

    fvscheme

    ddtSchemes
    {
        default         backward;
    }
    
    gradSchemes
    {
        default         Gauss linear;
        grad(p)         Gauss linear;
        grad(U)         Gauss linear;
    }
    
    divSchemes
    {
        default         none;
        div(phi,U)      Gauss limitedLinearV 0.5;
        div(phi,k)      Gauss limitedLinear 1;
        div(phi,omega) Gauss limitedLinear 1;
        div(phi,R)      Gauss limitedLinear 1;
        div(R)          Gauss linear;
        div(phi,B)      Gauss limitedLinear 1;
        div(B)          Gauss linear;
        div(phi,nuTilda) Gauss limitedLinear 1;
        div((nuEff*dev(T(grad(U))))) Gauss linear;
    }
    
    laplacianSchemes
    {
        default         Gauss linear corrected;
    }
    
    interpolationSchemes
    {
        default         linear;
        interpolate(U)  linear;
    }
    
    snGradSchemes
    {
        default         corrected;
    }
    
    fluxRequired
    {
        default         no;
        p;
        Phi;
    }
    

    fvsolution

    solvers
    {
        p
        {
            solver          GAMG;
            tolerance       1e-04;
            relTol          0;
            smoother        GaussSeidel;
            cacheAgglomeration true;
            nCellsInCoarsestLevel 200;
            agglomerator    faceAreaPair;
            mergeLevels     1;
        }
    
        pFinal
        {
            solver          GAMG;
            tolerance       1e-06;
            relTol          0;
            smoother        GaussSeidel;
            cacheAgglomeration true;
            nCellsInCoarsestLevel 200;
            agglomerator    faceAreaPair;
            mergeLevels     1;
        }
    
        "(U|k|nut|omega)"
        {
            solver          PBiCG;
            preconditioner  DILU;
            tolerance       1e-05;
            relTol          0;
        }
    
        "(U|k|nut|omega)Final"
        {
            $U;
            tolerance       1e-06;
            relTol          0;
        }
    }
    
    PIMPLE
    {
        nOuterCorrectors 3;
        nCorrectors     2;
        nNonOrthogonalCorrectors 1;
        pRefCell        0;
        pRefValue       0;
    }
    

  • 管理员

    替代文字

    这个图最后怎么回事 不太正常 算例网格多少万 小的话我可以给你调一下


  • 管理员

    http://dyfluid.com/icoFoam.html 另外 这个例子你看过么 最后那个扰流


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