openfoam v8 波浪算例学习日记： 5.边界条件及初始条件

边界条件及初始条件

此波浪算例所需的初始条件有alpha.water p_rgh U。

1、alpha.water.orig文件

$ cat 0/alpha.water.orig
...
FoamFile
{version     2.0;format      ascii;class       volScalarField;location    "0";object      alpha.water;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //dimensions      [0 0 0 0 0 0 0];internalField   uniform 0;boundaryField
{#includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes""(right|bottom)"{type            zeroGradient;}left{type            waveAlpha; //造波边界，与waves2Foam类似，均为waveAlpha，不过所需的参数不同。U               U;inletOutlet     true;//猜测此项表示此边界可以允许流体进出}top{type            inletOutlet;inletValue      uniform 0;value           uniform 0;}
}// ************************************************************************* //

其中waveAlpha类型中的inletOutlet参数不太理解，于是查看了该边界条件的定义文件。
通过以下命令：

$ grep -rn waveAlpha $FOAM_SRC
...
/opt/openfoam8/src/waves/derivedFvPatchFields/waveAlpha/waveAlphaFvPatchScalarField.H:28:    This boundary condition provides a waveAlpha condition. This sets the phase
...

找到源代码路径，然后打开查看文件头，其中会有该边界条件的描述。此处引用过来

Description
This boundary condition provides a waveAlpha condition. This sets the phase
fraction to that specified by a superposition of wave models. All the
wave modelling parameters are obtained from a centrally registered
waveSuperposition class.

Flow reversal will occur in the event that the amplitude of the velocity
oscillation is greater than the mean flow. This triggers special handling,
the form of which depends on the inletOutlet flag and whether a wave
pressure condition is being used.If a wave pressure condition is not being used, the inletOutlet switches
between a fixedValue and an inletOutlet condition, with the value given by
the wave model. If fixedValue, the result may be more accurate, but it
might also be unstable.If a wave pressure condition is being used, then the normal phase fraction
condition becomes fixedGradient on outlet faces. This gradient is
calculated numerically by evaluating the wave model on both the patch face
and the adjacent cell.

没太理解。

2、p_rgh文件

$ cat 0/p_rgh
...
FoamFile
{format      ascii;class       volScalarField;location    "0";object      p_rgh;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //dimensions      [1 -1 -2 0 0 0 0];internalField   uniform 0;boundaryField
{#includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes""(left|right|bottom)"{type            fixedFluxPressure;value           uniform 0;}top{type            totalPressure;p0              uniform 0;}
}// ************************************************************************* //

都是些常规的边界条件。

3、U.org文件

$ cat 0/U.org
...
FoamFile
{format      ascii;class       volVectorField;location    "0";object      U;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];internalField   uniform (2 0 0);boundaryField
{#includeEtc "caseDicts/setConstraintTypes"left{type            waveVelocity; //波浪速度}right{type            outletPhaseMeanVelocity;UnMean          2; //流速alpha           alpha.water; //指定水，而不是空气}top{type            pressureInletOutletVelocity;value           uniform (0 0 0);}bottom{type            noSlip;}
}// ************************************************************************* //

0文件夹下初始条件在setWave命令作用下，生成计算中使用的初始条件。

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