【OpenFOAM】-olaFlow-算例3- currentWaveFlume

news2025/1/11 2:13:25

算例路径： olaFlow\tutorials\currentWaveFlume
算例描述： 波流耦合模拟，该算例提供了四种工况：(1) Waves and forward current，(2) Waves and backward current，(3) Forward current only，(4) Backward current only
学习目标： 造流、波流耦合模拟；与一般波浪水槽设置不同的文件包括三项：0/U、constant/waveDict 和 system/setFieldsDict
算例快照：
在这里插入图片描述

图1 波与流的传播方向相同时的流场速度分布

在这里插入图片描述

图2 波与流的传播方向相同时的速度场

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图3 波与流的传播方向相反时的流场速度分布

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图4 波与流的传播方向相反时的速度场

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图5 仅正向流动时的流场速度分布

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图6 仅正向流动时的速度场

文件结构：

.
├── 0.org
│   ├── U_back
│   ├── U_forw
│   ├── alpha.water
│   ├── alpha.water.org
│   └── p_rgh
├── cleanCase
├── constant
│   ├── dynamicMeshDict
│   ├── g
│   ├── transportProperties
│   ├── turbulenceProperties
│   ├── waveDict_curr_back
│   ├── waveDict_curr_forw
│   ├── waveDict_wave_back
│   └── waveDict_wave_forw
├── runCase
└── system
    ├── blockMeshDict
    ├── controlDict
    ├── decomposeParDict
    ├── fvSchemes
    ├── fvSolution
    ├── setFieldsDict_back
    └── setFieldsDict_forw

算例文件解析：

【0.org\U_back】

dimensions      [0 1 -1 0 0 0 0];
internalField   uniform (0 0 0);
boundaryField
{
    inlet  //造波边界
    {
        type            waveVelocity;  
        waveDictName    waveDict;
        value           uniform (0 0 0);
    }
    outlet //消波边界
    {
        type            waveAbsorption2DVelocity;  // 二维主动消波
        uCurrent        (-0.75 0. 0.);  // 在消波边界设置流速 -0.75，全局坐标系？
     // uCurrent        (0.75 0. 0.);  // U_forw 中的流速设置为 0.75
        value           uniform (0 0 0);
    }
    
    ... // 其他边界设置与一般波浪水槽相同
}

【0.org\p_rgh】
【0.org\alpha.water】
参考【OpenFOAM】-olaFlow-算例1- baseWaveFlume

【constant\dynamicMeshDict】
【constant\g】
【constant\transportProperties】
【constant\turbulenceProperties】
以上均与一般水槽设置相同，参考【OpenFOAM】-olaFlow-算例1- baseWaveFlume

【constant\waveDict】

// 波流耦合的 waveDict 设置
waveType        regular;
waveTheory      cnoidal;
genAbs          1;
absDir          0.0;
nPaddles        1;
waveHeight      0.10;
wavePeriod      3;
waveDir         0.0;
wavePhase       1.57079633;
uCurrent        (0.75 0. 0.);   // 相比波浪水槽，多了uCurrent 设置
                                // 波流同向，均为正方向
// uCurrent        (-0.75 0. 0.); // 波流同向

【constant\waveDict】

// 当仅造流时的 waveDict 设置
waveType        current;  //波浪类型设为 current
genAbs          1;
absDir          0.0;
nPaddles        1;
uCurrent        (0.75 0. 0.);      //工况 (3) Forward current only
// uCurrent        (-0.75 0. 0.);  //工况 (4) Backward current only

【system\blockMeshDict】
【system\controlDict】
【system\decomposeParDict】
【system\fvSchemes】
【system\fvSolution】
参考【OpenFOAM】-olaFlow-算例1- baseWaveFlume

【system\setFieldsDict】

defaultFieldValues
(
    volScalarFieldValue alpha.water 0   // 流体体积分数设置
    volVectorFieldValue U          (0. 0. 0.)  // 流场速度设置
);

regions
(
    boxToCell
    {
        box (-10 -1 -1) (30 1 0.4);  // 选择设置范围，即水相流体,也是水深
        fieldValues
        (
            volScalarFieldValue alpha.water 1    
            volVectorFieldValue U           (0.75 0. 0.)  // 向量场 U 设为 (0.75 0. 0.)
            // volVectorFieldValue U           (-0.75 0. 0.)
        );
    }
);