求助:Openfoam中的LES/DNS如何输出湍流耗散率



  • 目前在用icoFoam算圆柱绕流,算例和 http://www.dyfluid.com/icoFoam.html 中设置基本相同。

    现在想生成无量纲化平均应变张量$S_{ij}=\dfrac12\dfrac{k}{\epsilon}\left(\dfrac{\partial \bar{u_i}}{\partial \bar{x_j}}+\dfrac{\partial \bar{u_j}}{\partial \bar{x_i}}\right)$

    OpenFOAM利用fieldAverage可以直接生成平均速度与雷诺应力$R_{ij}$。湍动能$k$即$tr(R_{ij})$

    平均速度梯度可以后处理“postProcess -func “grad(UMean)””得到。

    那耗散率在openfoam里面可以怎么求呢?$\epsilon=\nu \overline{\dfrac{\partial u_{i}^{\prime}}{\partial x_{k}} \dfrac{\partial u_{i}^{\prime}}{\partial x_{k}}}$ 看定义是可以通过改编fieldAverage求。但是试了一下没有成功。。请问一下能通过什么方法求得呢。


  • 管理员

    最近在备课,准备了很多湍流的东西,$\epsilon=\nu \overline{\dfrac{\partial u_{i}^{\prime}}{\partial x_{k}} \dfrac{\partial u_{i}^{\prime}}{\partial x_{k}}}$ 这个定义不是真正的epsilon的定义,真正的定义应该是$\epsilon=2\nu \overline{S_{ij}'S_{ij}'}=2\nu \overline{S': S'}=2\nu |S'|^2$。所以在写代码的时候,大体就是:

    1. 通过icoFoam获得U
    2. 通过postProcess获得UMean
    3. 二者相减是U'
    4. 通过U'获得$S'$
    5. $\epsilon=2\nu |S'|^2$
    6. 对$\epsilon$做平均

    大体上,需要做两次平均过程。第一次平均获得uMean,第二次获得$\epsilon$定义里面的平均。这样可以获得解析的$\epsilon$。同时还要加上$\epsilon_{sgs}$。

    可以参考Wilcox那本湍流书的109页。

    我算了算$Re_\tau=395$的算例,左边是湍流动能耗散率,右边是速度。看起来是符合物理的。就是没有数据可以对。

    eps.jpeg


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