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    OpenFOAM 8中的波浪边界是否支持纯波浪？

    OpenFOAM
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    • tidedrinker
      tidedrinker 最后由 编辑

      OpenFOAM 8 自带波浪边界是waveVelocity，支持波流耦合，我现在模拟的波浪波长54 m，波高3 m，水深30 m，周期约5 s，流速2 m/s。模拟的时候发现波高衰减比较严重，所以想试试纯波浪，排除一下流的影响看看波高衰减情况。但是在模拟的时候，流速设为0之后边界附近的波形就很奇怪，明显和设定不符。所以我想问一下，OpenFOAM 8的波浪边界是否支持纯波浪？或者是我设置有问题？又或者纯波浪的时候设置与波流耦合时有区别？

      还有一个问题是，波流耦合的时候，计算域内水位会出现异常上升，自带的wave算例也存在这个现象，想问一下除了把出口流速设大一点，还有什么处理方法吗？

      更高的主频，更多的核心

      1 条回复 最后回复 回复 引用
      • O
        OItoCFD 最后由 编辑

        @tidedrinker 同问 不过我用的是v2106

        1 条回复 最后回复 回复 引用
        • 卡
          卡洛 最后由 编辑

          我之前遇到过湍流状态下波浪衰减严重，层流下波浪没有衰减，后来了解到是OpenFOAM中湍流模拟时方程中不包含密度项，导致湍流模拟时波高有衰减。不知道你的问题是不是湍流下波高有衰减，你可以参考https://github.com/BrechtDevolder/buoyancyModifiedTurbulenceModels，使用这个修改的湍流模型算算看看还有衰减吗。

          1 条回复 最后回复 回复 引用
          • 卡
            卡洛 最后由 编辑

            我没用过of8波流耦合，我用过1912自带的造波，waves2Foam，olaFlow都测试过上面说的湍流模型没问题

            tidedrinker 1 条回复 最后回复 回复 引用
            • tidedrinker
              tidedrinker @卡洛 最后由 编辑

              @卡洛 在 OpenFOAM 8中的波浪边界是否支持纯波浪？ 中说：

              我没用过of8波流耦合，我用过1912自带的造波，waves2Foam，olaFlow都测试过上面说的湍流模型没问题

              非常感谢，我试了以下，发现这个模型不是很稳定。原来用kOmega SST可以算的，改用kOmegaSSTbuoyang后很快就发散了。我在paraFoam里看了一下，主要是波峰前方的波面上出现了过高的k。你碰到过这种情况吗？

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              • tidedrinker
                tidedrinker 最后由 编辑

                放个阶段性不完全的解决方案，参考这里，我从头到尾就没想到ddt在波浪模拟上会有这么大的影响。

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                1 条回复 最后回复 回复 引用
                • O
                  OItoCFD 最后由 编辑

                  @tidedrinker 朋友 这里这个设置会有用吗 https://www.openfoam.com/news/main-news/openfoam-v20-12/solver-and-physics

                  • Incompressible non-uniform density turbulent model for VOF

                  写的是减少相界面处湍流粘度过度而导致的波阻尼

                  tidedrinker 1 条回复 最后回复 回复 引用
                  • tidedrinker
                    tidedrinker @OItoCFD 最后由 编辑

                    @oitocfd 非常感谢，这个问题我已经解决了波高衰减的那一部分，但是纯波浪那部分还没头绪。

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                    1 条回复 最后回复 回复 引用
                    • tidedrinker
                      tidedrinker 最后由 编辑

                      这个帖子其实包括两个问题，首先是OpenFOAM自带的的波浪边界是否支持纯波浪。目前我基本没有头绪，可以确定的是波可以造出来，但波形完全不对，Airy波，二阶和五阶Stokes都不行。

                      然后是波浪衰减，我已经基本搞明白了改哪些参数有用了。第一个是fvSchemes里的ddt，一般默认是Euler，波浪这里最好改成Crank-Nicolson，也就是算例waves里的设置。这样的话时间步长在1/250波浪周期就有不错的结果（看趋势或许更长也可以，但我没试），如果用Euler可能要1/1000以下才行。我上边贴了一篇论文，里边有详细的比较。Value的话0.9就行，再高提升有限而且不稳定。

                      第二个是我波浪参数有问题，要么是波高太大，要么是波陡太大，总之增大波长或者降低波高（交界处网格尺寸不变）都能有效改善衰减，可能是因为这个波浪参数非线性太强。同时，将Airy波（一阶波）改成Stokes波也会有明显改善，但二阶波和五阶波差别不大。

                      现在的话，水深和波长不变，波高降到2.4，改用Stokes二阶波和Crank-Nicolson，连波流耦合导致的波浪变形一起算上，波高衰减不超过3%，已经能用了。

                      而且，如果用outletPhaseMeanVelocity做出口边界，用不用消波好像没区别。

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                      O 1 条回复 最后回复 回复 引用
                      • O
                        OItoCFD @tidedrinker 最后由 编辑

                        @tidedrinker 谢谢这些有用的信息 那目前为止 开紊流模型 还会有影响吗？还是说还是得直接层流模型来算？

                        tidedrinker 1 条回复 最后回复 回复 引用
                        • tidedrinker
                          tidedrinker @OItoCFD 最后由 编辑

                          @oitocfd 可以直接上SST算

                          更高的主频，更多的核心

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                          • O
                            OItoCFD 最后由 编辑

                            @tidedrinker 好的谢谢 请问另外几个RANS模型下的话都有小问题吗？

                            tidedrinker 1 条回复 最后回复 回复 引用
                            • tidedrinker
                              tidedrinker @OItoCFD 最后由 编辑

                              @oitocfd 不是有小问题，而是我没有试，一般我要解决的问题用SST就行了，不用考虑其他的

                              更高的主频，更多的核心

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                              • O
                                OItoCFD 最后由 编辑

                                @tidedrinker 好的谢谢 明白

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