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    LES模拟两射流撞击

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    • J
      jinlinna 最后由 编辑

      目前，我正在使用LES模拟两射流撞击，因为新学LES没多久，所以对相关设置不是很熟悉，希望能有大佬帮忙解答：

      入口处湍射流的生成，按我目前的理解，可以有这几种方法：
      1、先使用RANS计算进口的雷诺应力，然后把这些雷诺应力和附加随机扰动添加在进口。目前我有RANS的结果，但我不太清楚这个附加的随机扰动怎样生成？又怎么添加呢？
      2、cfd-online上面的perturbU 小程序好像是在一个平均速度场上面添加扰动，
      2148ad92-cd78-463e-8090-22316d430810-image.png
      这里面的Ubar应该就是设置平均速度场，但我的是两股方向相反的入口射流，所以这个平均场应该怎么设置呢？
      如果有大神帮忙解答疑惑，不胜感激！

      1 条回复 最后回复 回复 引用
      • 李东岳
        李东岳 管理员 最后由 编辑

        你这种肯定会形成湍流，所以入口应该不会那么敏感

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        • J
          jinlinna @李东岳 最后由 编辑

          @李东岳 好的，谢谢李老师，那请问我直接在入口处采用turbulentinlet边界条件是否可以呢？

          李东岳 1 条回复 最后回复 回复 引用
          • 李东岳
            李东岳 管理员 @jinlinna 最后由 编辑

            @jinlinna 可以 这个实现也简单

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            • J
              jinlinna @李东岳 最后由 编辑

              @李东岳 好的，那我试一下，非常感谢李老师！

              1 条回复 最后回复 回复 引用
              • J
                jinlinna 最后由 编辑

                我又来了，在使用LES模拟单射流撞击壁面时，边界条件和初始条件全部按LES的pitzdaily算例的设置，湍流模型使用动态Smagorinsky模型，时间项使用C-N格式离散，对流项TVD格式，求解器pisoFoam加一个温度输运方程，
                文献中给出了沿底部壁面的nu数分布情况。
                下图是我是用RANS和LES的模拟结果，可以看到使用RANS时结果吻合还可以，但使用LES时偏差非常大，疑惑。。。

                e29eeb66-f7da-46b7-b59d-417707e6205d-image.png

                1 条回复 最后回复 回复 引用
                • 李东岳
                  李东岳 管理员 最后由 编辑

                  为什么不在用buoyantPimpleFoam？

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                  • J
                    jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                    @李东岳 求解器这个是因为，作者的动量方程没有考虑温度的影响，而且在做RANS的时候，我是用的ｓｉｍｐｌｅＦｏａｍ添加温度输运方程，看结果吻合的还可以，所以做LES就直接用了ｐｉｓｏＦｏａｍ添加温度输运方程，

                    1 条回复 最后回复 回复 引用
                    • J
                      jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                      @李东岳我待会试一下ｂｕｏｙａｎｔｐｉｍｐｌｅＦｏａｍ看结果会不会有改善，请问李老师除了求解器有问题，还可能是哪里的原因导致的呢？

                      1 条回复 最后回复 回复 引用
                      • J
                        jinlinna 最后由 编辑

                        我来还愿了。
                        91cb1dbb-def5-4870-8cf9-0d7e4345390a-image.png
                        这是新的模拟结果，LES结果可能还会调，看看会不会更好。
                        在修改亚格子模型，入口边界条件，离散格式等结果还是没有好转，我快要崩溃的时候，突然发现求解器中温度输运方程中，有效热扩散率alphaEff=alphat+alpha，其中alphat=nut/prt，这里面的nut在RANS中是湍流粘度，可是在LES中是亚格子粘度，会非常小，这就会导致大涡模拟计算alphat非常小，所以我直接把alphat赋值，不进行alphat=nut/prt的计算，也就是将RANS中计算得到的alphat结果直接放在0文件夹计算，就得到了上面与实验比较吻合的结果。

                        1 条回复 最后回复 回复 引用
                        • 李东岳
                          李东岳 管理员 最后由 编辑

                          你开始给的alphat是一个场？

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                          • J
                            jinlinna @李东岳 最后由 李东岳 编辑

                            @李东岳 都是定义了一个标量场，但原本是

                            45a476c7-7e39-4684-a4c4-d3ad93fa0d76-image.png

                            这样子计算的，没搞清楚RANS中nut和LES中nusgs的区别，还是跟RANS中一样让入口处的alphat直接用calculated边界条件计算，就导致热扩散率一直很小

                            1 条回复 最后回复 回复 引用
                            • 李东岳
                              李东岳 管理员 最后由 编辑

                              @jinlinna 在 LES模拟两射流撞击 中说：

                              有效热扩散率alphaEff=alphat+alpha，其中alphat=nut/prt，这里面的nut在RANS中是湍流粘度，可是在LES中是亚格子粘度，会非常小，这就会导致大涡模拟计算alphat非常小，

                              但这句话确实应该是这样的。

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                                jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                                @李东岳 不好意思李老师，我没明白您的意思，您是说不应该修改温度输运方程吗？alphat应该用nusgs/prt计算吗？
                                50f7d28a-2246-4bdc-8f3b-37fc9cacfab1-image.png
                                我现在把温度输运方程修改为这样，然后alphat直接使用RANS的结果计算，这样做是不对的吗？

                                1 条回复 最后回复 回复 引用
                                • 李东岳
                                  李东岳 管理员 最后由 李东岳 编辑

                                  alphat应该用nusgs/prt计算吗？

                                  是的。你为何不用buoyantPimpleFoam呢，已经处理好了，并且温度T本身不是守恒量，只有beta版求解器才求解温度，求解能量更好

                                  然后你这个算力好像没有考虑密度，不需要考虑温度引起密度变化的浮力？

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                                    jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                                    @李东岳 我这个新的使用的是buoyantBoussinesqPimpleFoam求解器，这个求解器就是有一个温度输运方程，我直接修改的它

                                    1 条回复 最后回复 回复 引用
                                    • 李东岳
                                      李东岳 管理员 最后由 编辑

                                      那你不用修改了，直接用就可以了。alphat用壁面函数了么

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                                      • J
                                        jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                                        @李东岳 没有用，壁面处用的zeroGradient，网格画的很密，壁面处yplus小于1

                                        1 条回复 最后回复 回复 引用
                                        • J
                                          jinlinna @李东岳 最后由 李东岳 编辑

                                          @李东岳 李老师，但是我直接使用buoyantBoussinesqPimpleFoam求解器计算的话，撞击区的Nu数就一直很小，无论我改变什么条件，如果说我的那种做法不可行的话，请问我可以上传一下我的算例麻烦您看一下吗？不知道您是否方便？

                                          1 条回复 最后回复 回复 引用
                                          • 李东岳
                                            李东岳 管理员 最后由 编辑

                                            网格数多少？

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                                            • J
                                              jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                                              因为是二维的，所以网格数好像才十万左右，挺小的

                                              1 条回复 最后回复 回复 引用
                                              • 李东岳
                                                李东岳 管理员 最后由 编辑

                                                用LES算二维？有没有想过用3D？

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                                                • J
                                                  jinlinna @李东岳 最后由 编辑

                                                  二维只是为了复现这篇文献，后面自己研究的话会做三维的

                                                  1 条回复 最后回复 回复 引用
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