算例比较upwind与linearUpwind对结果的影响 |
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模拟建筑物风场，使用了fluent和OpenFOAM，主要对比了对流格式的影响，发现OpenFOAM的upwind算的摩擦速度竟然比linearUpwind更接近论文结果。难以理解，希望大家给与看法。 需要说明的是参考论文采用了fluent计算,fluent，OpenFOAM湍流模型均为realizable k-$\epsilon$。 fluent计算 首先是使用fluent进行计算，由于fluent默认的动量方程的格式就是二阶迎风，只有湍流k和$\epsilon$采用了一阶迎风，因此对湍流k和$\epsilon$的格式进行变量控制 k $\epsilon$ 梯度 动量 fluentCase1 一阶迎风 一阶迎风 最小二乘法 二阶迎风 fluentCase2 二阶迎风 二阶迎风 最小二乘法 二阶迎风计算结果与论文比较见图1 图1 fluent与论文摩擦速度计算结果可以看出，湍流k和$\epsilon$使用二阶迎风格式后，与论文更加接近，可以认为使用二阶迎风格式后，计算更加准确。 OpenFOAM计算 由于通过fluent计算发现，湍流k和$\epsilon$采用二阶迎风格式后，计算能更加准确，因此OpenFOAM计算中，对流的k和$\epsilon$项均采用二阶迎风，变量控制为网格和速度的对流项格式： div(phi,U) k和$\epsilon$ grad laplace solver OFCase1(最小网格尺寸与fluent一样） Gauss upwind Gauss linearUpwind default Gauss linear Gauss linear corrected SIMPLE+非正交修正1次 OFCase2(网格与OFCase1相同） Gauss linearUpwind grad(U) Gauss linearUpwind default Gauss linear Gauss linear corrected SIMPLE+非正交修正1次 OFFinerCase1(最小网格尺寸比OFCase1精细） Gauss upwind Gauss linearUpwind default Gauss linear Gauss linear corrected SIMPLE+非正交修正2次 OFFinerCase2(网格与OFFinerCase1相同） Gauss linearUpwind grad(U) Gauss linearUpwind default Gauss linear Gauss linear corrected SIMPLE+非正交修正2次计算结果与论文比较见图2 图2 OpenFOAM与论文摩擦速度计算结果由图2可以看出： 1.网格加密和非正交修正对结果影响已经不大，影响结果的是div(phi,U)的格式 2. Gauss upwind 比 Gauss linearUpwind grad(U)的摩擦速度计算结果更接近论文 最优结果综合 图3 最优结果综合 结论 fluent中尽量采用二阶格式，由于动量已经采用了二阶迎风，湍流默认的一阶迎风，应改为二阶迎风使用 OpenFOAM中div(phi,U)项使用Gauss upwind结果比Gauss linearUpwind grad(U)更接近论文，不知原因，希望大家指教 fluent和OpenFOAM计算结果有差异，但差距不大。由于论文本身采用的是fluent计算，因此使用fluent验证的结果与论文更接近。 |
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