CFD中文网

CFDngu

个人认为如果你在某一版本上开发了，就继续下去吧，不用移植了。。。。。

CFDngu

CFDngu

这个方法在函数calculateK()里面，可直接调用。计算结果在3232网格上能得到光滑的结果，但不对。在6464网格上出现了数值振荡。

VOF结果在网格比较细的时候结果不对？这个结论很有挑战性

李老师，我用interIsoFoam算了一下，还是不对。在32$\times$32的网格上可以得到光滑的结果，但是和解析解不一样；在64$\times$64的网格上结果出现了振荡。interfoam也跑了一下，结果和interisofoam不一样，也不对。。。（这个算例的设置参照和解析解在主贴的参考文献[1]中）

算例在这里，大家有兴趣可以跑一下。要是算例设置有问题也可以指出来。另外，我是在v2006环境下跑的(这个链接可能需要注册坚果云，我没找到其他的上传方法 )
capillaryWave

CFDngu

@李东岳李老师，我在间断条件中加入了表面张力项$\sigma\kappa$，其中$\kappa$是用calculateK算的，结果确实不对。但这属于GFM方法，和CSF模型不同。明天我用interfoam算一下这个算例，看看结果如何。

CFDngu

各位大神，我在做Ghost Fluid Method时遇到一个棘手的问题：间断条件中自由表面曲率的计算。我选择的验证算例是Capillary wave[1]。

目前尝试了几种方法：
(1) interfoam中使用的是CSF模型，计算曲率采用如下公式：
$\vec{n} = \nabla \alpha / | \nabla \alpha| $ （1）
$\kappa = - \nabla\cdot\vec{n}$ （2）
这个方法在函数calculateK()里面，可直接调用。计算结果在32$\times$32网格上能得到光滑的结果，但不对。在64$\times$64网格上出现了数值振荡。

(2) 尝试的另一种方法是采用isoAdvector，因为这个方法中自由表面法向量$\vec{n}$是根据subcell system计算的，理论上应该更准。最后曲率的计算公式还是上面的公式(2)，但是结果也不对，还是会出现振荡，并且难以做到收敛。

(3) 另外，我注意到有文章讨论VOF方法中的自由表面曲率计算问题[2]。我尝试了基于RDF的方法进行计算(isoAdvector中可采用RDF重构自由表面并计算自由表面法向量[3])，但结果也不理想。

我查了相关文献，发现将表面张力加入间断条件的程序都是采用levelset法捕捉自由表面(例如参考文献[1])，其自由表面曲率可由levetset函数直接计算。但在基于VOF方法中的模型中，很少见到间断条件中包含表面张力和粘性项，都是只有一个压力的间断条件。

因此我想请教一下各位大神，有没有什么在VOF方面中准确计算自由表面曲率的好方法？或者成功的经验？非常感谢！

[1] Haghshenas M, Wilson J A, Kumar R. Algebraic coupled level set-volume of fluid method for surface tension dominant two-phase flows[J]. International Journal of Multiphase Flow, 2017, 90:13-28.
[2] Cummins S J, Francois M M, Kothe D B. Estimating curvature from volume fractions[J]. Computers & Structures, 2005, 83(6/7):425-434.
[3] Hs A, Jr B. Accurate and efficient surface reconstruction from volume fraction data on general meshes[J]. Journal of Computational Physics, 2019, 383:1-23.

CFDngu

@cp_zhao 这个我记得收费吧？不过也谢谢了~

CFDngu

一直用gdb调试程序，但却不会并行调试。最近写的代码单核运行没问题了，但并行运行有问题，应该是不同processor交界面处出现问题。之前对并行这方面涉及不多，对并行编程思想认识不直观，故想尝试并行调试。

我在openWiki上看到一个mpirunDebug文件(文件如下)，但是不会用。求大佬指点一二，或者有什么好用的并行debug工具推荐一下？

#!/bin/sh
#
# Driver script to run mpi jobs with the processes in separate
# windows or to separate log files.
# Requires bash on all processors.


PROGNAME=`basename $0`
PROGDIR=`dirname $0`

if [ `uname -s` = 'Linux' ]; then
   ECHO='echo -e'
else
   ECHO='echo'
fi


printUsage() {
  echo ""
  echo "Usage: $PROGNAME -np <dd> <executable> <args>"
  echo ""
  echo "This will run like mpirun but with each process in an xterm"
}

nProcs=''
exec=''
args=''

while [ "$1" != "" ]; do
    echo "$1"
    case $1 in
      -np)
        nProcs=$2;shift
        ;;
      *)
        if [ ! "$exec" ]; then
            exec=$1
        elif [ ! "$args" ]; then
            args="\"$1\""
        else
            args="$args \"$1\""
        fi
        ;;

    esac
    shift
done

echo "nProcs=$nProcs"
echo "exec=$exec"
echo "args=$args"

if [ ! "$nProcs" ]; then
    printUsage
    exit 1
fi
if [ ! "$args" ]; then
    printUsage
    exit 1
fi
if [ ! "$exec" ]; then
    printUsage
    exit 1
fi

exec=`which $exec`
if [ ! -x "$exec" ]; then
    echo "Cannot find executable $exec or is not executable"
    printUsage
    exit 1
fi



echo "run $args" > $HOME/gdbCommands
echo "where" >> $HOME/gdbCommands
echo "Constructed gdb initialization file $HOME/gdbCommands"

$ECHO "Choose running method: 1)gdb+xterm  2)gdb  3)log  4)xterm+valgrind 5)nemiver: \c"
read method
if [ "$method" -ne 1 -a "$method" -ne 2 -a "$method" -ne 3 -a "$method" -ne 4 -a "$method" -ne 5 ]; then
    printUsage
    exit 1
fi

$ECHO "Run all processes local or distributed? 1)local  2)remote: \c"
read spawn
if [ "$spawn" -ne 1 -a "$spawn" -ne 2 ]; then
    printUsage
    exit 1
fi

# check ~/.$WM_PROJECT/$WM_PROJECT_VERSION/
# check ~/.$WM_PROJECT/
# check <installedProject>/etc/
if [ "$WM_PROJECT" ]; then

   for i in \
      $HOME/.WM_PROJECT/$WM_PROJECT_VERSION \
      $HOME/.WM_PROJECT \
      $WM_PROJECT_DIR/etc \
      ;
   do
      if [ -f "$i/bashrc" ]; then
         sourceFoam="$i/bashrc"
         break
      fi
   done
fi

# Construct test string for remote execution.
# Source OpenFOAM settings if OpenFOAM environment not set.
# attempt to preserve the installation directory 'FOAM_INST_DIR'
if [ "$FOAM_INST_DIR" ]; then
   sourceFoam='[ "$WM_PROJECT" ] || '"FOAM_INST_DIR=$FOAM_INST_DIR . $sourceFoam"
else
   sourceFoam='[ "$WM_PROJECT" ] || '". $sourceFoam"
fi

echo "**sourceFoam:$sourceFoam"

rm -f $HOME/mpirun.schema
touch $HOME/mpirun.schema

proc=0
xpos=0
ypos=0
for ((proc=0; proc<$nProcs; proc++))
do
    procCmdFile="$HOME/processor${proc}.sh"
    procLog="processor${proc}.log"
    geom="-geometry 120x20+$xpos+$ypos"
    node=""

    if [ .$WM_MPLIB = .OPENMPI ]; then
        node="-np 1 "
    elif [ .$WM_MPLIB = .LAM ]; then
        if [ "$spawn" -eq 2 ]; then
            node="c${proc} "
        fi
    fi

    echo "#!/bin/sh" > $procCmdFile
    if [ "$method" -eq 1 ]; then
        echo "$sourceFoam; cd $PWD; gdb -command $HOME/gdbCommands $exec 2>&1 | tee $procLog; read dummy" >> $procCmdFile
        #echo "$sourceFoam; cd $PWD; $exec $args; read dummy" >> $procCmdFile
        echo "${node}xterm -font fixed -title 'processor'$proc $geom -e $procCmdFile" >> $HOME/mpirun.schema
    elif [ "$method" -eq 2 ]; then
        echo "$sourceFoam; cd $PWD; gdb -command $HOME/gdbCommands >& $procLog" >> $procCmdFile
        echo "${node}$procCmdFile" >> $HOME/mpirun.schema
    elif [ "$method" -eq 3 ]; then
        echo "$sourceFoam; cd $PWD; $exec $args >& $procLog" >> $procCmdFile
        echo "${node}$procCmdFile" >> $HOME/mpirun.schema
    elif [ "$method" -eq 4 ]; then
        echo "$sourceFoam; cd $PWD; valgrind $exec $args; read dummy" >> $procCmdFile
        echo "${node}xterm -font fixed -title 'processor'$proc $geom -e $procCmdFile" >> $HOME/mpirun.schema
    elif [ "$method" -eq 5 ]; then
    ## maybe could use nemiver sessions for reloading breakpoints --session=<N> or --last
#         echo "$sourceFoam; cd $PWD; nemiver --last $exec $args; read dummy" >> $procCmdFile
        echo "$sourceFoam; cd $PWD; nemiver $exec $args; read dummy" >> $procCmdFile
#         echo "$sourceFoam; cd $PWD; ddd --args $exec $args; read dummy" >> $procCmdFile
        echo "${node} $procCmdFile" >> $HOME/mpirun.schema
    fi

    chmod +x $procCmdFile

    let column=proc%6
    if [ $proc -ne 0 -a $column -eq 0 ]; then
        ((xpos+=600))
        ((ypos=0))
    else
        ((ypos+=200))
    fi
done

for ((proc=0; proc<$nProcs; proc++))
do
    procLog="processor${proc}.log"
    echo "    tail -f $procLog"
done

$ECHO "Constructed $HOME/mpirun.schema file. Press return to execute.\c"
read dummy
if [ .$WM_MPLIB = .OPENMPI ]; then
    mpirun -app $HOME/mpirun.schema </dev/null
elif [ .$WM_MPLIB = .LAM ]; then
    mpirun $HOME/mpirun.schema </dev/null
fi

CFDngu

@李东岳好的，谢谢李老师。我发现面上梯度可通过fvc::reconstruct这个函数重构出的体心梯度，我还是得研究一下这个函数。比如刚刚的重力源项，定义在面上的话，我还没掌握怎么把它放回控制方程里面

CFDngu

@李东岳非常感谢东岳老师。现在有点理解了，在Laplacian算子中用snGrad替代传统插值方法计算面上梯度来消除振荡，这是不是所谓的Rhie-Chow interpolation？

还有一个小问题，interfoam中动量方程的源项，如重力源项$\vec{g}\cdot\vec{x}\nabla\rho$等，我看是直接定义在面上了(代码中phig为$-(\vec{g}\cdot\vec{x})_f\cdot snGrad_f(\rho)\cdot |\vec{S_f}| \cdot rAU_f$)，这个应该是传统的交错网格处理方式防止压强振荡？

CFDngu

是李东岳老师讲的“紧致基架点”的问题吗？我看了东岳老师文档，但却没有太理解，如果是的话我就再去看几遍。另外在写代码的时候怎么避免类似的问题呢？多用fvc::snGrad?

CFDngu

最近学习算法，绕来绕去把自己绕晕了，想问一下大家，下面这两个相等吗？

$(\nabla\phi)_f\cdot n_f$ 与 $snGrad_f(\phi)$

根据我的理解，对于同一个面，这两个表达式应该是相等的，都表示梯度在面法相方向的投影。但是我计算了一下，实际上怎么不想等？以如下一维网格为例：

左右两侧的边界条件都是零梯度，如果设$\phi_O=1000$，$\phi_N=1, |d_{ON}|=1$，那么梯度可计算为：
$(\nabla\phi)_O = 1000\cdot(-1) + (1000+1)/2\cdot1 = -499.5$

$(\nabla\phi)_N = (1000+1)/2\cdot(-1) + 1\cdot1 = -499.5$

f上的梯度为
$(\nabla\phi)_f = [(\nabla\phi)_O + (\nabla\phi)_N]/2 = -499.5$

实际上就是：$(\nabla\phi)_f\cdot n_f = -499.5$

而snGrad根据定义可以直接计算
$snGrad_f(\phi) = \frac{\phi_N - \phi_O}{|d|} = -999.0$

这两个值为什么不相等呢？是哪里出问题了？请各位大佬指点，非常感谢！

CFDngu

各位，我发现问题所在了，是OpenMPI的问题。我换成intelMPI后，跨节点并行速度得到了极大的提升，双节点(每个节点双核，共4核)运行所需的时间缩短至72s左右。尽管还是比单节点上的运行时间(47s)长，但是这个结果也算是可以接受了。

CFDngu

@CFDngu

CFDngu 发布的最佳帖子

CFDngu 发布的最新帖子