openFoam4.0 学习记录（三）：Tutorials之Lid-driven Cavity Flow (后续）

关于Lid-driven Cavity Flow 的前部分操作写在下面的文章中：

https://blog.csdn.net/weixin_39124457/article/details/88926300

学习openfoam的第六周啦！不得不吐槽，我这学习进度是真的慢。这一段时间的琐事太多，加上临近毕业答辩，分给of的时间不多。之前很大一部分时间都是复习（预习）流体力学（fd）的基础知识去了。带着对fd的浅陋见解，接下来好好地专心地把玩of吧！

之前做顶盖驱动流的算例时，只是跟着流程做了一遍，但是后面还有一些内容，今天补上吧！

第一要做的是提高网格分辨率（mesh resolution）

首先，我们打开终端，cd到of的run文件夹：

cd $FOAM_RUN

好习惯就是不在原来的文件上修修改改，而是备份一个！

mkdir cavityFine
cp -r cavity/constant cavityFine
cp -r cavity/system cavityFine
cd cavityFine

现在，我们来到新的文件夹内，里面的内容还是和原来的一样：

我们这次通过增加网格来提高网格的分辨率，通过修改system/blockMeshDict的设置：从

到

x、y方向各为原来的3倍。

输入blockMesh指令（退回到cavityFine文件夹上才行，不然会报错），再输入paraFoam看一下新的网格：

对比一下上一次的↓：

明显看出网格的分辨率提高了。

我们之前不是只复制了constant和system的文件夹吗？还有一个“0”呢？不也是直接复制过去就行了吗？这个我也不太懂，只是说，这个需要匹配（mapField），以后会慢慢了解，有熟悉的大神请指教！

mapField ../cavity -consistent

然后cavityFine的文件夹里多了个"0”文件夹（教材里面是0.5），可能是之前修改过一些设置吧。

在system/controlDict的文件里我将endTime改成0.9s，deltaT改成0.0015，writeControl改成runTime，writeInterval改成0.1。

运行后，paraFoam查看：

速度场

这个是修改之前的

压力场

这个是修改之前的

感觉上，速度场的结果因为网格分辨率的增加而变得更加清晰了。压力场的特征点则是随着单个网格而按比例缩小了，蓝色或红色缩得更小了。

第二步，我们还可以修改网格的分布属性（mesh grading）

文件在tutorial里面就配好了，我们先将其复制过来：

cp -r $FOAM_TUTORIALS/incompressible/icoFoam/cavity/cavityGrade $FOAM_RUN
cd $FOAM_RUN

打开system里面的blockMeshDict文件：

可以看到，对顶盖空腔流的网格设置，从一个大格子修改成四个小方格。如下图所示：

这样的设置是为了分别设置后面的grading。具体看看结果：

是不是看起来，中间的网格更大，而四周的网格更小了？这就是simpleGrading的效果。这里稍微讲解一下：

以第一行的（2 2 1）为例，x方向是2，是什么意思呢？意思是最右边的网格与最左边网格的宽度之比为2，即：

y方向则是上比下，综合来看就是正方向比负方向。另外3个也是一样的分发，只是因为方向不同，所以有的比例是0.5，实际上就是上下反过来了。这样设置之后，就呈现出中间大，四周窄的效果了。这样的做法是有一定道理的。有一些关键的位置需要更加精确，比如一些工程师比较关心的位置，则需要更多的网格。但是，如果其他无关紧要的位置也要这么多相同的网格的话，那么整一个网格量就会大大增加，从而导致计算量的增加。所以，抓住重点是建立网格的关键。在顶盖空腔流中，中心相比与四周并没有那么重要，因此网格可以大一些。试想，如果都按照四周的大小来设置网格，那么网格数会是现在的1.5倍（对于此例）。

在controlDict上修改设置：

可以算出，最小的网格大小是3.45mm，根据以下的公式，算出deltaT是2.5ms，writeInterval被改成40，这样，和最开始的一样，也是每0.1秒输出一份数据来。

运行并查看：

压力项，与修改之前的相比，更加精准了，然而网格数没变。

速度场，虽然没有增加分辨率之后来得精确，但无疑是好上不少。

3. 增大雷诺数！

将文件clone（克隆）：

run
foamCloneCase -latestTime cavity cavityHighRe
cd cavityHighRe

这里增大雷诺数的方法就是降低运动粘度到0.001，

查看效果：

有点不清楚，那么增加网格数好了！

好像没有很改善。。

这个是增加网格数，提高雷诺数后的压力场，可以看出整体是下降了（看颜色）。

可见，高雷诺数下，有倾向于非对称的趋势了。

小结：提高分辨率、改变控制时间、修改雷诺数等等，它们之间是相互关联的。不能只修改其中某一项而不管其他，所以得想得更全面一些！