【EasyCAE教程】-- OpenFOAM可壓縮流(k-epsilon)仿真功能

2021-01-21 模擬在線

EasyCAE雲平臺(www.easycae.cn)在按照頁面提示上傳網格或劃分好網格完成後，點擊「仿真設計」，用戶即可看到下圖所示的分析類型選擇界面。

目前平臺對於可壓縮流分析支持LES Smagorinsky, LES Spalart-Amallaras,Laminar, k-epsilon, k-omega, k-omega SST等湍流模型。關於求解器，目前支持附加RANS湍流的穩態(SIMPLEC)和瞬態(SIMPLE)求解器。對於瞬態求解，支持密度基和壓力基兩種算法。

選擇「OpenFOAM」，「可壓」。在下面彈出的「屬性」選項中，「湍流模型」選擇一個湍流模型，「穩態或瞬態」中選擇時間差分格式，然後點擊「保存」按鈕，完成分析類型的選擇和設置，如下圖所示：

1.材料設置

可壓縮流分析的材料屬性需要設置材料名稱、熱物理模型、混合物、組和輸運模型等。其中材料名稱、熱物理模型、混合物三項對大部分在目前集成了的求解器條件下都可以保持默認值。組分屬性需要設置物質摩爾舒和分子量。詳細設置請參照【EasyCAE教程】-- OpenFOAM可壓縮流（LES Smagorinsky）仿真功能的材料設置部分或登陸EasyCAE（www.easycae.cn）雲平臺。


2.初始條件設置

採用k-epsilon湍流模型的可壓縮流需要設置壓力，速度，溫度，湍流動能k和湍流耗散epsilon這五個初始條件。

可變壓力初始條件就是給出流場初始狀態下的壓力值：


圖 2 壓力初始條件設置圖示

速度初始條件需要給出流場在各個方向上的速度分量，具體設置如下：


圖 3 速度初始條件設置


圖 4 溫度初始條件設置


圖 5 湍流動能k設置


圖 6 湍流耗散設置


3.邊界條件設置

邊界條件用於設置流場邊界類型、運動和約束等，是CFD求解的必須條件。在同一個CFD仿真設置中，流場的每一個邊界必須有且只有一種邊界類型。對每一個邊界設置邊界條件的時候，首先需要在拓撲映射中列表或者視圖中選中該邊界。詳細設置請參照【EasyCAE教程】-- OpenFOAM可壓縮流（LES Smagorinsky）仿真功能的邊界條件設置部分或登陸EasyCAE（www.easycae.cn）雲平臺。

重點介紹一下輸入類型，類型有「值或函數」和「多項式」兩種，當為「值或函數」時，可以直接輸入數值也可以編寫函數，點擊f(x)按鈕輸入關於x、y、z和時間的函數。

圖 7 值或函數設置

當為「多項式」時，多項式其實是函數的一種特殊情況，即表示



圖 8 多項式設置

4.數值方法的屬性設置

用於控制壓力、速度、湍流等方程求解時的鬆弛因子，以及求解方程中各個變量殘差控制的公差範圍。


5.數值方法的求解器設置

用於選擇求解每個方程或變量的算法，預處理、殘差控制、網格處理等信息。


6.數值方法的數值格式設置

數值格式設置的是各個求解器求解釋流場控制方程的離散方法。


7.結果控制表面數據設置

結果控制中的表面數據是設置輸出哪些結果以及輸出的方式。


圖 9 求解收斂圖

具體可以參照平臺OpenFOAM算例庫中的"混合器"算例

圖 10 算例庫

藍威技術有限公司是國內首家在線CAE平臺供應商，為普通用戶提供3000核/小時的免費計算時間，為企業用戶提供行業的雲計算平臺解決方案，幫助客戶整合行業數據資源。

商務合作

求解器

定製化在線工具

openFoam算例

科技好文

請郵件至小易： customer@easycae.cn





相關焦點

  • OpenFOAM中的能量方程
    將其與等式12相組合給出：(14)4 OpenFOAM求解器中的能量方程能量方程的求解在OpenFOAM中被包括在多個求解器中，用於可壓縮流動，燃燒，熱傳遞，多相流和粒子跟蹤。可以在OpenFOAM的$FOAM_SOLVERS目錄（包括可壓縮，熱傳導，燃燒，多相和拉格朗日子目錄）的子目錄中的文件中找到這些解算器的原始碼。
  • 【流體】| k-ε(epsilon)模型中的K和ε物理意義
    K是紊流脈動動能（J）， ε （epsilon）是紊流脈動動能的耗散率（%）。
  • ABAQUS 流固耦合模擬分析是否可信？
    隨著有限元技術的發展和用戶要求的提高，各大有限元軟體都含有流固耦合模塊，其主要用於液體、理想氣體和JWL 的模擬，本文著重介紹ABAQUS 中理想氣體狀態方程的功能和應用。為了驗證ABAQUS 理想氣體狀態方程模擬氣體壓縮的正確性，首先利用其模擬簡單的氣體壓縮過程，並獲得該過程中氣體的狀態變化曲線（仿真曲線）；然後通過Matlab 求解該模型理論上的氣體狀態方程，並獲得數值解（理論曲線）。
  • 業界點讚國產化新突破,仿真軟體PERA SIM深入洞察物理世界
    Mech機械仿真、PERA SIM. Fluid流體仿真及PERA SIM . Emag電磁仿真三大模塊,具備成熟的軟體架構、圖形界面和完備的前後處理能力。PERA SIM.Mech是通用結構力學仿真分析系統,涵蓋線性、非線性、靜力、動力、熱、熱結構耦合等分析功能。
  • 基於FPGA的脈衝壓縮仿真與實現
    為解決這一矛盾，大多數現代雷達採用脈衝壓縮技術，調製信號頻率或相位，從而產生大時寬帶寬信號，接收端通過具有匹配濾波器的接收機接收，產生窄時間脈衝，提高距離解析度。以數字方式實現的脈衝壓縮具有可靠性高、靈活性好、可編程、便於應用。
  • 基於K-Epsilon變型模型模擬後臺階平均流
    壓縮空氣通過一個小venturi管路將PVI散射到氣流中。氣流散射之後通過一個收縮過渡段進入BFS測試段。BFS試驗段的入口有足夠的長度，使底層邊界層在臺階前能夠完全發展。氣流通過臺階擴展進入膨脹管道，產生湍流BFS流。
  • 教程 | 湍流邊界條件設置
    在來流為層流時，湍流強度可以用繞流物體的幾何特徵粗略地估算出來。比如在模擬風洞試驗的計算中，自由流的湍流強度可以用風洞的特徵長度估計出來。在現代的低湍流度風洞中，自由流的湍流強度通常低於0.05%。內流問題進口處的湍流強度取決於上遊流動狀態。如果上遊是沒有充分發展的未受擾流動，則進口處可以使用低湍流強度。
  • Fluent驗證案例62:低雷諾數k-e模型
    本案例利用Fluent低雷諾數k-epsilon
  • 經典仿真案例教程 | 12 - 平面應力支架(上)
    斯姆勒數值仿真技術研究院協同雅典娜仿真技術共享雲平臺，共同推出經典仿真案例系列文章，定期為大家提供有限元仿真案例教學內容，以供學習交流。學仿真，上雅典娜，體系化學習！本教程用於說明ANSYS中的通用特性。平面應力支架教程建立在第一個教程（3D自行車空間框架）中介紹的技術基礎上，因此，在開始本教程之前，必須先完成該教程。
  • 控制之道-外部機制為CMOS LDO器件提供限流保護
    功率半導體開發越來越趨向在器件支持的功能集中增添新的功能，從而提升電路設計靈活性。低壓降(LDO)穩壓器的功能可增加的關鍵領域就是支持外部控制限流。這使其功耗能在無須使用複雜控制的條件下保持在極低等級。圖1顯示了可調節軟啟動CMOS LDO的框圖，其中包括採用外部控制的限流保護電路。
  • 降落傘流固耦合仿真技術取得重大突破
    經過持續不懈的努力，2018年4月，航宇降落傘仿真技術研究項目團隊成功攻克了傘衣立體成形和勾掛處傘衣大變形的仿真兩大關鍵技術，實現了穩定傘的流固耦合仿真，仿真結果與相關試驗數據高度吻合！但是，由於俄羅斯穩態仿真軟體沒有並行計算功能，傘衣網格數不能大於1000，因此，只能仿真較小傘的阻力特徵，適用的範圍非常有限。由於無法掌握降落傘充氣流固耦合仿真技術，加上缺乏仿真工具，2010～2014年期間，公司只能通過外協的方式，先後花費數百萬元進行降落傘充氣過程流固耦合仿真。
  • 利用EWB仿真軟體對文氏電橋振蕩電路進行仿真
    （ 4） 提供多種分析功能， 包括直流分析、交流分析、瞬態分析、溫度掃描、參數掃描、傳遞函數分析等， 利用這些分析功能， 用戶不僅可以了解電路的工作狀態， 還可以測量電路的穩定性和靈敏度。 2  仿真步驟 EWB 利用計算機強大的計算功能來完成對電路的仿真和分析， 使用者在電子工作檯上創建了一個電路圖後， 啟動電子工作檯的電源開關或選擇了分析方法， 就可以從示波器等虛擬儀器（ 或分析顯示圖） 看到仿真結果。
  • 流固耦合仿真與工程應用直播(5月21日)
    和仿真秀APP專欄作者徐偉博士原創的《虎門大橋異常抖動背後：流固耦合仿真方法解析》受到了專業人士的高度好評。為了幫助用戶更好的理解流固耦合與工程應用，推薦您關注仿真秀APP專欄作者，墨爾本皇家理工大學航空工程學院訪問學者——陳東陽博士與我們分享彈性支撐的二維柱體結構渦激振動仿真和基於CFD/FEM安裝螺旋列板的立管渦激振動研究。
  • TCFD軟體全面升級為TCAE,支持流固耦合仿真計算
    等功能模塊，在同一個軟體界面中可以快速便捷的進行網格劃分、流體仿真計算、結構強度仿真計算、流固耦合仿真計算及後處理等工作，能夠大幅提升仿真分析工作效率。下面將對採用TCAE進行的懸臂球體流固耦合計算案例進行介紹。本文採用TCAE軟體對懸臂梁上球體在氣流作用下的變形情況進行了流固耦合仿真分析。
  • 陝鼓自主研製全球最大AV140軸流壓縮機組試車成功
    9月1日，記者從陝西鼓風機（集團）有限公司獲悉：由陝鼓自主研製、全球最大的AV140軸流壓縮機組在陝鼓臨潼工業園試車成功。該產品各項性能指標在當前全球工業壓縮機領域居先進水平。陝鼓軸流壓縮機專業技術總監王儀田介紹，該機組為超大型軸流壓縮機組，運行風量和壓比均為全球工業用軸流壓縮機領域之最。該機組總重量達400多噸，其核心部件空心轉子長度近11米，重量近70噸，轉子內徑為1.4米。該機組新型高效葉型和空心轉子的全新設計開發，確保了裝置整體運行更加穩定和高效節能。