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发布于 2023-12-27 / 129 阅读 / 0 评论 / 0 点赞

openfoam场景耦合和求解器

多物理场景耦合

LibraryCoupling

LibraryCoupling是一种
用于将外部库(例如动力学库、化学库等)与OpenFOAM求解器耦合的方法。通过 LibraryCoupling,可以在OpenFOAM求解器中调用外部库的功能,以实现多物理场耦合模拟

Multi-Region Solvers

多区域求解器(Multi-Region Solvers)用于模拟多个相互作用的流体区域。这些区域之间可以有不同的物理模型,网格分辨率,或者边界条件。在定义多区域网格后,选择多区域求解器 interFoam、interIsoFoam、interMixingFoam 等运行并进行求解。

coupled Method

coupled 是一种用于处理多场耦合的方法,在指定不同的物理场用不同的求解器后,设置边界条件描述物理现象之间的耦合关系,在主目录运行 pisoFoam 或在 system/fvCoupled 运行 coupled。

coupledBaffles

coupledBaffles是一个特殊的边界条件,用于模拟带有隔板的流体系统中的流体流动和热传递。为多个子区域使用不同的网格和物理条件,同时指定每个子区域对应的物理模型和边界条件,在主控制字典中定义 coupledBafflePairs,指明哪些子区域之间有耦合关系,最后运行求解器求解,OpenFOAM将使用coupledBaffles来处理子区域之间的耦合。

faceCouple

faceCouple 是一种耦合边界条件的方法,用于将两个相邻区域之间的信息传递。为多个子区域使用不同的网格和物理条件,同时指定每个子区域对应的物理模型和边界条件,在主控制字典中定义 faceCouple,指明哪些子区域之间有面耦合关系,最后运行求解器求解,OpenFOAM将使用faceCouple来处理子区域之间的面耦合

Mapped Fields

OpenFOAM提供了Mapped Fields,用于在不同的网格之间映射字段。这对于处理不同物理场景的耦合时,网格不同的情况非常有用。

常见求解器

interFoam

目的:用于模拟两相流,特别是涉及两种不相溶流体(如空气和水)之间相互作用的问题。
应用:常用于模拟自由表面流动,如水箱中的荡漾或波浪。

simpleFoam

目的:设计用于稳态、不可压缩和单相流模拟。
应用:适用于稳态条件下的各种流动问题,如管道流、热交换器和简单空气动力学。

pimpleFoam

目的:与 simpleFoam 相似,但允许模拟非稳态、不可压缩的单相流。
应用:适用于瞬态效应非常重要的问题,例如崖体周围的非稳态流或随时间变化的边界条件。

buoyantSimpleFoam

目的:扩展 simpleFoam,使其包含浮力驱动的流动,尤其适用于模拟自然对流流体中的传热。
应用:适用于涉及导致浮力效应的温度梯度的问题,如房间内或受热物体周围的自然对流。

transportFoam

目的:用于求解传输方程的求解器,主要用于标量传输问题。
应用:用于模拟流体流动中被动标量(如污染物浓度、温度等)的传输。

scalarTransportFoam

目的:标量输运问题的专用求解器,尤其是在处理多物种输运时。
应用:用于模拟流动中多个标量或物种的传输,如化学反应中的物种浓度。


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