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确保编译经过中莫得造作信息
发布日期:2024-07-03 16:40 点击次数:186
本案例演示应用OpenFOAM中的基础代码兑现SIMPLE算法。
1 SIMPLE算法关于不成压缩NS方程,不错示意为:
式中有4个待求物理量:
方程求解有两个艰苦问题需要措置:
莫得显式的压致力解方式。压力SIMPLE算法选拔底下的要津进行措置:
将动量方程写成矩阵方程的形势式中,矩阵
其中矩阵
将式(5)代入式(3),可获取:
式(7)不错获取:
将式(8)代入辘集方程式(1)可获取:
挪一下位置,式(9)不错写成底下的形势:
方程(10)常被称为压力poisson方程,求解此泊松方程不错获取压力场。
获取压力场数据后应用式(8)缠绵速率场
SIMPLE算法缠绵经过中触及到的一些矩阵包括:
矩阵由于
应用OpenFOAM中的基础代码兑现Simple算法。
2.1 文献准备应用底下的号召创建文献。
青铜峡市恩洲混凝土有限公司 0.55) 0px 2px 10px;">runfoamNewApp SIMPLEdemocd SIMPLEdemotouch createFields.H
程引言件结构如下图所示。
图片
2.2 尺度代码这里选拔的是foamNewApp创建的程引言件结构, 曼舞服装因此Make文献夹中的本体保握默许即可。
头文献createFileds.H包含物理量的准备首页-九昌奋服装有限公司 0, 0, 0.55) 0px 2px 10px;"> Info << "读取压力场" << endl;volScalarField p( IOobject ( "p", runTime.timeName(), mesh, IOobject::MUST_READ, IOobject::AUTO_WRITE ), mesh); // 界说一个标量p_old,用于存储迭代前的压力volScalarField p_old( IOobject ( "p_old", runTime.timeName(), mesh, IOobject::NO_READ, IOobject::NO_WRITE ), p); // 读取速率场UInfo << "读取速率场U" << endl;volVectorField U( IOobject ( "U", runTime.timeName(),控制调整设备 mesh, IOobject::MUST_READ, IOobject::AUTO_WRITE ), mesh); // 界说通量场phiInfo << "创建通量场" << endl;surfaceScalarField phi( IOobject ( "phi", runTime.timeName(), mesh, IOobject::NO_READ, IOobject::AUTO_WRITE), //默许值建设为限制面速率向量插值与面积向量点击 fvc::interpolate(U) & mesh.Sf()); // 读取输运参数IOdictionary transportProperties( IOobject ( "transportProperties", runTime.constant(), mesh, IOobject::MUST_READ_IF_MODIFIED, IOobject::NO_WRITE )); dimensionedScalar nu( "nu", dimViscosity, transportProperties); // 界说一个字典变量,用于参考压力的读写IOdictionary fvSolution( IOobject ( "fvSolution", runTime.system(), mesh, IOobject::MUST_READ_IF_MODIFIED, IOobject::NO_WRITE ));编写源文献SIMPLEdemo.C
#include "fvCFD.H" int main(int argc, char *argv[]){ // 查验案例文献结构 #include "setRootCase.H" // 创建Time对象runTime #include "createTime.H" // 创建fvMesh对象mesh #include "createMesh.H" //包含前限制说的头文献 #include "createFields.H" // 亚大肆因子alpha,从fvSolution字典文献中读取 scalar alpha; fvSolution.lookup("alpha") >> alpha; // 参考压力所指定的网格 scalar pRefCell; fvSolution.lookup("pRefCell") >> pRefCell; // 参考压力值 scalar pRefValue; fvSolution.lookup("pRefValue") >> pRefValue; // 试着将读取的值输出到限度台(没什么用,可选) Info << nl << "读取了以下参数:" << endl; Info << "亚大肆因子alpha = " << alpha << endl; Info << "参考压力网格索引:" << pRefCell << endl; Info << "参考压力值:" << pRefValue << endl; // 主轮回 while (runTime.loop()) { Info << nl << "Iteration:" << runTime.timeName() << endl; // 界说动量方程 fvVectorMatrix UEqn( fvm::div(phi, U) - fvm::laplacian(nu, U) == -fvc::grad(p)); // 应用现时的压力场数据求解动量方程,获取速率场 UEqn.solve(); // 动量方程写成矩阵方程为M*U=Nab(p),不错写成A*U-H=Nab(p) // 获取A矩阵和H矩阵,提防A矩阵为标量,H为矢量 volScalarField A = UEqn.A(); volVectorField H = UEqn.H(); // 缠绵A矩阵的逆矩阵,A为对角矩阵,其逆矩阵就是1/A volScalarField A_inv = 1.0 / A; // 界说向量场HbyA = A_inv * H volVectorField HbyA = A_inv * H; // 界说通量场 surfaceScalarField A_inv_flux = fvc::interpolate(A_inv); // 求压力泊松方程 // 方程界说为Nab(A^-1 Nab(p)) = Nab.(A^-1 * H) fvScalarMatrix pEqn( fvm::laplacian(A_inv_flux, p) == fvc::div(HbyA)); // 建设参考压力 pEqn.setReference(pRefCell, pRefValue); // 求解方程 pEqn.solve(); // 对求解获取的压力进行亚大肆 p = alpha * p + (1.0 - alpha) * p_old; // 左证新的压力场数据修正速率场U = A^-1 * H - A^-1 * Nab.(p) U = A_inv * H - A_inv * fvc::grad(p); // 更新通量phi phi = fvc::interpolate(U) & mesh.Sf(); // 更新限制上的压力场与速率场 U.correctBoundaryConditions(); p.correctBoundaryConditions(); // 更新旧压力场 p_old = p; // 将获取的物理场写入到文献中 runTime.write(); } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // Info << nl << runTime.printExecutionTime(Info); Info << "End\n" << endl; return 0;}
应用wmake编译尺度,确保编译经过中莫得造作信息,如下图所示。
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2.3 测试案例案例选拔2D缠绵模子,长度0.5 m,宽0.1 m,进口流速1 m/s,出口静压0 Pa,其他限制为无滑移壁面。案例的准备与旧例案例基本不异,这里仅需要在fvSolution中添加尺度中所需的要害字。
首页-微盈奥门窗有限公司system/fvSolution文献FoamFile{ version 2.0; format ascii; class dictionary; location "system"; object fvSolution;}// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //solvers{ p { solver PCG; preconditioner DIC; tolerance 1e-06; relTol 0; } pFinal { $p; relTol 0; } U { solver smoothSolver; smoother symGaussSeidel; tolerance 1e-04; relTol 0; }} // 亚大肆因子alpha 0.01;// 界说参考压力的网格编号pRefCell 99;// 参考压力值pRefValue 0;
缠绵效果如下图所示。
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(本文结束)
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