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OpenFOAM针对不同网格类型的准DNS功能。 (英语) Zbl 1391.76227号

摘要:某些核反应堆安全应用的实验限制推动了对复杂几何配置(如T形接头或球形卵石床)的高保真DNS参考解决方案的需求。传统的高阶DNS代码的应用仅限于简单的流域,如周期框或通道。作为为更复杂的几何体创建参考DNS解决方案的可能性,我们评估了OpenFOAM有限体积CFD解算器对结构化六面体网格和任意多面体网格的(准)DNS功能。在多面体网格上进行(准)DNS分析的可行性是主要关注点,因为这可能会大大扩展任意复杂几何体上(准)DNS质量数据的可用性。为了为所考虑的评估提供依据,首先确定湍流通道和管道流的公认参考DNS数据库之间的相互差异。随后,针对所考虑的网格类型,量化了这些参考DNS解决方案和当前OpenFOAM(准)DNS解决方案之间的差异。我们使用现有的有限体积CFD方法和众所周知的湍流通道和管流DNS参考案例进行评估。本文的新内容是将此CFD方法应用于使用任意多面体网格的(准)DNS分析,并分别量化了公认的参考DNS数据库之间的相互差异以及获得的OpenFOAM(准)DNS数据与这些参考DNS数据库间的差异。根据所提出的评估,可以观察到OpenFOAM解决方案和考虑的参考DNS解决方案之间的差异实际上与使用结构化六面体网格时这些参考DNS解决方法之间的相互差异相同。此外,可以观察到,OpenFOAM在挤压多面体网格上获得的差异实际上与结构化六面体网格获得的差异相同。相比之下,全多面体网格在均方根速度剖面的峰值附近显示出较大的差异,而体流的差异实际上与六面体网格的差异相同。

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76层65 湍流的直接数值模拟和大涡模拟
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全文: 内政部

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