OpenFOAM中RAS模型与壁面函数详解
"该资源是关于OpenFOAM的用户指南,涵盖了从基本概念到高级应用的多个方面,包括实例解析、模型设定以及编程和并行计算的指导。" OpenFOAM是一个开源的计算流体力学(CFD)工具箱,主要用于解决流体动力学问题。在OpenFOAM中,RAS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)模型用于模拟紊流,包括不可压缩和可压缩的RAS模型。这些模型的命名和描述在文档的表3.9中有所阐述,例如RAS紊流模型的系数在源代码中默认设定,但用户可以通过RASProperties文件自定义这些系数。如果启用printCoeffs选项,相关系数会在运行时输出,方便用户复制和修改。 7.2.1部分介绍了模型系数的设置。对于RAS模型,用户可以在RASProperties文件中添加特定后缀的子词库,如kEpsilonCoeffs来调整模型参数。如果printCoeffs设为on,运行时会自动打印出系数,便于用户定制。 7.2.2部分涉及壁面函数模型,这是OpenFOAM中用于定义边界条件的关键组件。不同类型的壁面函数对应于不同的流体状态,例如不可压缩RAS使用0/nut中的vt,而可压缩RAS使用0/mut。用户可以从源代码中找到所有可用的壁面函数模型,如nutWallFunction、nutRoughWallFunction等。通过指定壁面函数,用户可以自定义E、kappa和Cmu的值,这通常用于调整模型的行为以适应特定的流动情况。 此外,文档还提到了一些实例,如盖驱动腔流(Lid-driven cavity flow)、带孔板的应力分析以及水坝崩塌等,这些实例帮助用户理解如何使用OpenFOAM进行前处理(如网格生成)、求解、后处理等步骤。对于水坝崩塌的模拟,涉及到的设置包括边界条件、初始场、流体属性、紊流模型、时间步长控制、离散方法、线性求解器控制以及并行计算的实施。 在OpenFOAM的应用和库部分,用户可以了解到OpenFOAM的编程语言特性,包括一般语言特性、面向对象编程、方程表达和求解器代码结构。编译和运行应用的步骤也得到了详述,包括使用wmake工具、编译选项、调试和优化,以及并行运算的实现,如网格和初始场的分解以及并行案例的运行。 这个中文说明书为OpenFOAM用户提供了一个全面的指南,涵盖了从基础到进阶的各个方面,帮助用户理解和操作OpenFOAM进行复杂的流体动力学模拟。
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