diff --git a/9.Units_and_dimensions.md b/9.Units_and_dimensions.md index 70f2a1a694018eaa426eab4f421a365ca884210d..d64c5d9f8d8e1a227a024527bfc57698b809926e 100644 --- a/9.Units_and_dimensions.md +++ b/9.Units_and_dimensions.md @@ -126,6 +126,74 @@ dimensionedScalar baz ("baz", dimLength / dimTime , 42.0) 表30 创造一个新的dimensionedScalar数据类型的变量 +#### 9.2 维度 +流体力学中的场量可以是标量,向量和张量。在OpenFOAM中有不同得数据类型来区分不同的维度。 +volScalarField 即整个计算域中的标量场,例如压强。 +可以使用如下方法定义压强场:volScalarField p +volVectorField 即整个计算域中的向量场,例如速度。 +可以使用如下方法定义速度场:volVectorField U +volTensorField 整个计算域中的张量场,例如雷诺应力。 +可以使用如下方法定义雷诺应力场:volTensorField $R_{ca}$ +surfaceScalarField 定义在面(有限体积的单元面)上的标量场,例如通量。 +可以使用如下方法定义通量场:surfaceScalarField phi +dimensionedScalar 整个计算域中的一个标量常数(不是场量) +例如:dimensionedScalar nu +##### 9.2.1 维度检查 +正如上述所言,数据类型定义了一个数量的维度。数量的维度则定义了数量被输入时的语法。 +表32展示了OpenFOAM的一个报错信息,此信息是由于标量值被输入为了一个向量(见表31) +``` +dimensions [ 0 0 0 0 0 0 0 ]; +internalField uniform ( 0 0 0 ); +boundaryField +{ + inlet + { + type fixedValue ; + value uniform 0; + } +``` +表31:$\alpha$的错误定义 +``` +--> FOAM FATAL IO ERROR : +wrong token type - expected Scalar , found on line 19 the punctuation token ’(’ +file : / home / user / OpenFOAM /user -2.1. x/ run / twoPhaseEulerFoam / bed /0/ alpha :: internalField at line +19. +From function operator >>( Istream &, Scalar &) +in file lnInclude / Scalar .C at line 91. +FOAM exiting +``` +表32:无效维度产生的报错信息 +#### 9.3 运动黏度 vs. 动力黏度 +为了确定OpenFOAM使用了运动黏度 [Ns/m2=Pas]还是动力黏度[m2/s],我们只需看一下维度定义: +``` +nu nu [ 0 2 -1 0 0 0 0 ] 0.01; +``` +表33:黏度的维度定义 +黏度的类型主要是由使用的求解器(如,压缩或不可压缩)来决定。 +#### 9.4 误区:OpenFOAM中的压强 +在可压缩和不可压缩求解器中,OpenFOAM的压强定义是不同的。可压缩求解器使用的是压强本身。不可压缩求解器使用的是修改后的压强。其原因在于,不可压缩求解其中密度为常量,因此不可压缩的动量方程除以了密度,并且为了完全消除密度,压力项使用了修改后的压强。 +$$ \hat{p}=\frac p \rho \quad (4)$$ +由于以上原因,0/p文件中的内容将根据所使用的求解器而变化。可以通过压强的单位来判断。 +##### 9.4.1 不可压缩 +不可压缩求解器的单位按公式(4)定义 +$$ +[\hat p]=\frac N {m^2} \cdot \frac {m^3} {kg}=N \frac m {kg}=\frac {kgm}{s^2} \cdot \frac m {kg} =\frac{m^2}{s^2} \quad (5) +$$ +``` +dimensions [0 2 -2 0 0 0 0]; +``` +表34:压强单位——不可压缩 +##### 9.4.2 可压缩 +在可压缩求解器中,压强单位是压强的物理单位: +$$ +[p]=\frac N {m^2}={ \frac {kgm} {s^2}} / {m^2}=\frac {kg} {m \cdot s^2} \quad (6) +$$ +``` +dimensions [ 1 -1 -2 0 0 0 0 ]; +``` +表35:压强单位——可压缩 +##### 9.4.3 误区:不可压缩多相流问题中的压强 +当用欧拉-欧拉方法求解一个多相问题时,每个相的动量方程都会被求解。在大多数情况下,我们假定在所有相中的压力都相等。由于这个原因不可压缩方程不能除以密度,因为每个相有不同的密度,因此,修改后的压强对于每个相是不同的。为了避免这个问题,不可压缩的欧拉-欧拉求解器,如bubbleFoam,twoPhaseEulerFoam或multiPhaseEulerFoam,像可压缩求解器一样使用物理压强。 diff --git "a/\347\277\273\350\257\221\347\253\240\350\212\202\350\256\244\351\242\206.md" "b/\347\277\273\350\257\221\347\253\240\350\212\202\350\256\244\351\242\206.md" index fbb001027c5dd35b2eb8604b25336d96e39847a4..3511f86f701f296de0a58d8a721b001d258c61d7 100644 --- "a/\347\277\273\350\257\221\347\253\240\350\212\202\350\256\244\351\242\206.md" +++ "b/\347\277\273\350\257\221\347\253\240\350\212\202\350\256\244\351\242\206.md" @@ -24,8 +24,8 @@ ### 15 blockMesh 61. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . bjorn ### 16 snappyHexMesh 83. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee ### 17 foamyHexMesh 87 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee -### 18 cfMesh 89 -### 19 checkMesh 91 +### 18 cfMesh 89 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Samuel Tu +### 19 checkMesh 91 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Samuel Tu ### 20 extrudeMesh 102. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee ### 21 polyDualMesh 106. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee ### 22 combinePatchFaces 108. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee @@ -36,7 +36,7 @@ ### 27 Other mesh manipulation tools. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . poplee ### 28 **Surface mesh manipulation tools 127. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 闻久 ### 29 **Initialize Fields 129. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 闻久 -### 30 **Case manipulation 135 +### 30 **Case manipulation 135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Samuel Tu ## IV Modelling 142 ### 31 Solution dimensions 142 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EleHa ### 32 Turbulence-Models 143 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EleHa