可以使用程序setFields

发布日期：2024-06-25 09:14    点击次数：146

本文描述利用codeStream与setField自定义初始条件。

1 介绍

在设置计算域的局部初始条件时，可以使用程序setFields。此实用程序非常灵活，除了可以设置指定区域内的初始值外，还可以读取STL文件并使用它们来初始化物理场。然而如果使用setFields无法获得所要的结果时，可以使用codeStream编制程序来实现自定义的初始条件。

codeStream定义初始条件与定义边界条件的方式类似，定义完毕后，在求解器求解计算时会自动编译生成程序库并加载运行。如下示例为初始化示例：

// internalField为初始条件关键字internalField #codeStream{    {        // 这里列举编译所需的头文件        codeInclude        #{            #include "fvCFD.H"        #};        // 这里列举编译选项        codeOptions        #{            - I$(LIB_SRC) / finiteVolume / lnInclude - I$(LIB_SRC) / meshTools / lnInclude        #};        // 这里列举编译所需的外部库        codeLibs        #{            - lmeshTools - lfiniteVolume        #};        // 这里放置功能实现源代码        code        #{         #};    };}

如下面的示例模型。

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利用codeStream定义椭圆区域内相Phase2的体积分数。可以在字典文件alpha.phase1中采用下面的代码：

internalField #codeStream{    {        codeInclude        #{            #include "fvCFD.H"        #};         codeOptions        #{            -I$(LIB_SRC) / finiteVolume / lnInclude \            -I$(LIB_SRC) / meshTools / lnInclude        #};         codeLibs        #{            -lmeshTools - lfiniteVolume        #};         code        #{            // 访问到计算网格信息            const IOdictionary& d = static_cast<const IOdictionary&>(dict);            const fvMesh& mesh = refCast<const fvMesh>(d.db());            // 定义区域内初始体积分数为0            scalarField alpha(mesh.nCells()， 0.);            scalar he = 0.5;            scalar ke = 0.5;            scalar ae = 0.3;            scalar be = 0.15;             forAll(alpha， i)            {                // 获取网格面的x，y，z坐标                const scalar x = mesh.C()[i][0];                const scalar y = mesh.C()[i][1];                const scalar z = mesh.C()[i][2];                // 得到椭圆形区域                if ( pow(y-ke，2) <= ((1 - pow(x-he，2)/pow(ae，2) )*pow(be，2)) )                {                    // 指定区域内体积分数为1                    alpha[i] = 1.;                }            }            writeEntry(os，于田县名列食用油有限公司 ""，
大同市平城区博陆电子商务销售中心 alpha);        #};    };}

相同的模型其实也可以使用setField来处理， 成都锦润实业发展有限公司如构建下面的几何模型。

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准备下面的setFieldsDict字典：

defaultFieldValues(    volScalarFieldValue alpha.phase1 0); regions(    surfaceToCell    {        file "./geo/ellipse.stl";        outsidePoints((0.5 0.85 0));        includeInside true;        includeOutside false;        includeCut false;        fieldValues        (            volScalarFieldValue alpha.phase1 1        );             });

2 示例2.1示例1

如下面用于计算Rayleigh-Taylor不稳定线性的模型。

图片

需要初始化相间界面，这里指定其相间界面为余弦函数分布：

公司简介 0)">

可以编制其代码为：

code#{    const IOdictionary &d = static_cast<const IOdictionary &>(dict);    const fvMesh &mesh = refCast<const fvMesh>(d.db());    scalarField alpha(mesh.nCells()， 0.);    forAll(alpha， i)    {        const scalar x = mesh.C()[i][0];        const scalar y = mesh.C()[i][1];        if (y >= -0.05 * cos(2 * constant::mathematical::pi * x))        {            alpha[i] = 1.;        }    }    writeEntry(os， ""， alpha);#};

2.2 示例2

如下图所示的计算模型。

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在alpha.water字典中使用codeStream指定初始水位。

internalField #codeStream{    ...    ...    ...    code    #{        const IOdictionary &d = static_cast<const IOdictionary &>(dict);        const fvMesh &mesh = refCast<const fvMesh>(d.db());        scalarField alpha(mesh.nCells()， 0.);        forAll(alpha， i)        {            const scalar x = mesh.C()[i][0];            const scalar y = mesh.C()[i][1];            const scalar z = mesh.C()[i][2];            if (y <= 0.2)            {                alpha[i] = 1.;            }        }        writeEntry(os， ""， alpha);    #};}

在alpha.water中指定入口边界中水相体积分数：

leftWall{    type codedFixedValue;    value uniform 0;    name inletProfile2;    code    #{        const fvPatch &boundaryPatch = patch();        const vectorField &Cf = boundaryPatch.Cf();        scalarField &field = *this;        field = patchInternalField();        scalar min = 0.5;        scalar max = 0.7;        scalar t = this->db().time().value();        forAll(Cf， faceI)        {            if (                (Cf[faceI].z() > min) &&                (Cf[faceI].z() < max) &&                (Cf[faceI].y() > min) &&                (Cf[faceI].y() < max))            {                if (t < 2.)                {                    field[faceI] = 1.;                }                else                {                    field[faceI] = 0.;                }            }        }    #};}

在0/U边界条件中指定入口速度与时间关系上海燕癖电子商务工作室，使用codedFixedValue进行指定：

leftWall{    type codedFixedValue;    value uniform(0 0 0);    name inletProfile1;    code    #{            const fvPatch &boundaryPatch = patch();            const vectorField &Cf = boundaryPatch.Cf();            vectorField &field = *this;            scalar min = 0.5;            scalar max = 0.7;            scalar t = this->db().time().value();            forAll(Cf， faceI)            {                if (                    (Cf[faceI].z() > min) &&                    (Cf[faceI].z() < max) &&                    (Cf[faceI].y() > min) &&                    (Cf[faceI].y() < max))                {                    if (t < 2.)                    {                        field[faceI] = vector(1， 0， 0);                    }                    else                    {                        field[faceI] = vector(0， 0， 0);                    }                }            }    #};}

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