OpenFOAM——具有压差且平行平板间具有相对运动流动
本算例翻译整理自:http://the-foam-house5.webnode.es/products/chapter-1-plane-parallel-plates-case/
这个算例中两平板间具有相对运动,并且沿x方向存在压力梯度()。针对这个计算,轴线位于两板中间。
连续性方程:
简化x方向的动量方程:
在这个算例中,压力梯度必须被考虑。此外,v=w=0并且根据y轴和z轴的动量方程:
这是具有压力梯度的库埃特流的通解:非对称抛物线的速度分布
对于OpenFOAM的求解,给定h的值为0.1m,平板的长度设定为2m,移动壁面的水平速度V=10m/s,将通过在出口处施加真空而保持入口处的环境压力而形成压力梯度(P1=101325Pa和P2=0Pa)。顶部的壁面速度从1m/s更改为10m/s以后,可以更好的观察到两种边界条件的共同影响。
我们利用上次《平行平板间具有相对运动(库埃特流)》的算例新建本次的算例,使用下面的命令在原有算例的基础上新建算例:
foamCloneCase ./plate_two ./plate_combine
我们只需要修改新算例下0文件夹的U文件,system目录下的controlDict文件,其他保持不变
U文件当中的内容如下:
最后我们设置controlDict文件,我们为了保证库朗数小于1,我们只修改时间步长,设置为0.0005,其他的我们保持默认不变
设置好以后,进入算例目录,输入icoFoam开始计算:
等到计算结束
将计算结果导入paraview里面进行处理
沿竖直方向的速度分布
x方向压力分布:
可以看出,解析解和数值结果是一致的