1 案例描述
计算模型如图所示，包含1个总压入口及两个静压出口。
入口总压与时间相关，
出口outlet1静压为10 Pa，outlet2静压为0 Pa。
2 OpenFOAM操作
利用以下命令可以查看并运行示例。
cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/pimpleFoam/RAS/TJunction .
cd TJunction
blockMesh
pimpleFoam
3 文件分析
案例的文件组织形式如图所示。
本案例采用k-epsilon湍流模型，因此在0文件夹中需要包含文件：k、epsilon及nut。
3.1 Constant文件夹
constant文件夹中包含文件transportProperties及turbulenceProperties。
1、transportProperties文件
此文件中指定材料的介质参数。
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "constant";
object transportProperties;
}
transportModel Newtonian;
nu [0 2 -1 0 0 0 0] 1e-05;
对于本案例来讲，只需要指定流体粘度。需要注意的是此处指定的粘度为运动粘度。如上述文件中指定了运动粘度为1e-5 m2/s。
2、turbulenceProperties文件
此文件指定湍流模型，文件内容为：
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "constant";
object turbulenceProperties;
}
simulationType RAS;
RAS
{
RASModel kEpsilon;
turbulence on;
printCoeffs on;
}
此处选择使用RAS方法计算湍流，且指定湍流模型采用kEpsilon。
3.2 0文件夹
0文件夹中包含边界条件与初始条件。在设置0文件夹中的文件之前，可以先查看polyMesh文件夹中的boundary文件，确认一下网格边界名称。
本案例的boundary文件内容包括：
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class polyBoundaryMesh;
location "constant/polyMesh";
object boundary;
}
4
(
inlet
{
type patch;
nFaces 25;
startFace 10050;
}
outlet1
{
type patch;
nFaces 25;
startFace 10075;
}
outlet2
{
type patch;
nFaces 25;
startFace 10100;
}
defaultFaces
{
type wall;
inGroups 1(wall);
nFaces 3075;
startFace 10125;
}
)此时需要在0文件夹中设置各物理量在这些边界上的分布。
1、p文件
p文件内容包括：
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volScalarField;
object p;
}
dimensions [0 2 -2 0 0 0 0];
internalField uniform 0;
boundaryField
{
inlet
{
type uniformTotalPressure;
p0 table
(
(0 10)
(1 40)
);
}
outlet1
{
type fixedValue;
value uniform 10;
}
outlet2
{
type fixedValue;
value uniform 0;
}
defaultFaces
{
type zeroGradient;
}
}-
outlet1的压力值为10 Pa
-
outlet2的压力值为0 Pa
-
inlet边界，采用了table的形式进行压力指定。table采用线性插值，这里指定压力与时间之间的关系。
-
defaultFaces采用zeroGradient，对于壁面边界，通常指定此类型。
2、U文件
U文件用于指定边界的速度。本案例U文件如下：
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class volVectorField;
object U;
}
dimensions [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField uniform (0 0 0);
boundaryField
{
inlet
{
type pressureInletOutletVelocity;
value uniform (0 0 0);
}
outlet1
{
type inletOutlet;
inletValue uniform (0 0 0);
value uniform (0 0 0);
}
outlet2
{
type inletOutlet;
inletValue uniform (0 0 0);
value uniform (0 0 0);
}
defaultFaces
{
type noSlip;
}
}两个出口边界采用inletOutlet类型，该边界衍生自mixed边界，其能够在fixedValue边界与zeroGradient边界之间进行切换。当流体流出时采用zeroGradient，当流体流入时采用fixedValue，当流体流入时，采用inletValue指定流入条件值。
湍流模型文件可以采用与稳态湍流计算相同的设置。
3.3 system文件夹
主要为controlDict文件，该文件指定了众多重要的求解参数。
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object controlDict;
}
application pimpleFoam;
startFrom startTime;
startTime 0;
stopAt endTime;
endTime 1.5;
deltaT 0.001;
writeControl adjustableRunTime;
writeInterval 0.1;
purgeWrite 0;
writeFormat ascii;
writePrecision 6;
writeCompression off;
timeFormat general;
timePrecision 6;
runTimeModifiable true;
adjustTimeStep yes;
maxCo 5;本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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