OpenFOAM｜算例 02 cylinder

本文介绍OpenFOAM随机算例中potentialFoam求解器下的算例cylinder。

算例路径：$FOAM_TUTORIALS/basic/potentialFoam/cylinder

”

1 算例描述

算例文件结构如下图所示。

本算例计算的是二维问题，不过在OpenFOAM中需要创建三维几何模型。

potentialFoam求解计算的是无粘瞬态流动问题，因此算例中无需提供介质属性参数。几何模型中包含一个速度入口（如下图中的边界left），速度沿x轴正方向1 m/s，包含一个静压为0的出口（图中边界right），另外包含的边界为up（symmetryPlane边界）、down（symmetryPlane边界）、cylinder（symmetry边界），另外没有标明的边界为empty。

注：symmetryPlane边界与symmetry边界存在区别，前者要求必须为平面，后者仅具有物理意义（类似与slip壁面，法向速度为零，物理量的法向梯度为零），并不严格要求对称面为平面。

”

2 几何准备

本算例采用blockMesh生成计算网格。通过将几何模型分解为下图所示的区域，划分全六面体网格。

在blockMeshDict文件中指定网格分块情况。

鉴于本算例几何模型较为简单，因此建议采用第三方软件（如ICEM CFD等）生成计算网格，然后利用网格转换命令将其转化为OpenFOAM网格。

3 边界条件与初始条件

potentialFoam求解器需要指定p文件与U文件。算例提供了名为p.orig及U.orig文件。这是p文件与U文件的备份文件，当p文件与U文件不存在时求解器会自动调用orig文件。

1、p.orig文件

p文件内容如下所示。

2、U.orig文件

文件内容如下所示。

4 求解参数设置

1、controlDict文件

文件内容如下所示。

2、fvSchemes文件

文件内容如下所示。

3、fvSolution文件

文件内容如下所示。

5 求解计算

执行命令进行求解并进入后处理器。

计算完毕后可查看速度分布，如下图所示。

注：potentialFoam常用于获取一个较为合理的初始解，有点儿类似Fluent中的hybrid初始化。在利用potentialFoam计算完毕后，可以改用更复杂的求解器进行求解。

”