OpenFOAM｜算例 08 室内空气龄计算

本案例利用OpenFOAM中的simpleFoam求解器计算室内空间的空气龄。

注：案例位于\incompressible\simpleFoam\roomResidenceTime。

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1 计算模型

计算模型如下图所示。计算区域内包含一个入口及一个出口，入口流速1.68 m/s，出口静压为0 Pa，计算区域达到稳态后的空气龄分布。

空气龄的计算可以直接利用来实现，并不需要修改求解器源代码。

2 计算网格

本算例几何结构较为简单，直接使用生成网格即可。网格边界包括一个入口inlet、一个出口outlet，其他边界为壁面walls。其在字典中进行指定。

生成的计算网格如下图所示。

2 计算模型

本算例采用湍流模型进行计算。在字典文件中进行湍流模型的指定。文件内容如下所示。

流体介质为空气，需要在字典文件文件中指定其运动粘度。文件内容如下所示。

3 边界条件与初始条件

需要在文件夹中指定初始条件与边界条件。这里需要指定文件。

3.1 p文件

p文件如下所示。

3.2 U文件

U文件如下所示。

3.3 k文件

k文件如下所示。

3.4 epsilon文件

epsilon文件如下所示。

3.5 nut文件

nut文件如下所示。

4 计算参数文件

计算参数文件位于文件夹。

4.1 controlDict文件

controlDict文件内容如下所示。

4.2 fvSchemes文件

文件内容：

4.3 fvSolution文件

文件内容：

5 求解计算

先执行进行流场计算，终端中执行命令：

5.1 计算age

准备age计算的functionObject字典。可以在文件夹下新建一个字典文件，如命名为，其内容如下所示：

运行下面的命令：

此时在每个时间文件夹下增添了名为age的文件。

5.2 监测物理量

可以准备监测文件获取检测位置的age值。

如创建两个监测文件probes1及probes2，其内容分别为：

probes2文件如下所示。

执行命令：

此时在文件夹中新增两个文件名分别为的文件夹，其中放置了获取的age数据。如下图所示。

该文件可以通过文本编辑器打开，里面列出了监测的各位置点的age值。

6 后处理

可以使用下面的命令查看计算残差：

计算残差如下图所示。

y=0面上age分布

y=0面上速度分布