设置各向异性线性力

为尺度求解模拟设置各向异性线性力方法时，需要初步模拟 RANS。将雷诺平均速度和湍流变量传输到尺度求解模拟，并将值应用于特定的力体积内。运行尺度求解模拟时，ALF 方法会强制力体积中的尺度求解模拟的平均属性接近雷诺平均值。

设置 ALF 之前，确定力体积的位置和限度。力体积必须位于相关区域的上游。此外，它必须在流动方向上足够长以允许产生湍流扰动。

示例：要对空穴上的边界层流进行建模，可以将力体积放置在空穴上游约三个局部边界层厚度处，并将力体积的尺寸设为约三个局部边界层厚度长。



要设置 ALF：
  1. 在与尺度求解模拟相同的计算域或与力体积相对应的计算域的子集上，执行初步 RANS 模拟。RANS 模拟提供要求强制尺度求解模拟的平均属性接近的速度和湍流波动。
  2. 提取速度分量（Velocity.i、Velocity.j、Velocity.k）以及以下某一场函数组合，并将其导出至表 (x,y,z)：
    • 湍动能和湍流耗散率
    • 雷诺应力和湍流耗散率
    • 湍动能和定义所用 RANS 模型的湍流长度尺度 l 的用户场函数（请参见湍流时间、长度和速度尺度）
    • 雷诺应力和用户场函数（用于定义 l
    请参见提取和导出表的示例。
    对于某些 RANS 模型，这些场函数默认不可用。必须为相应的湍流求解器打开临时储存，才能访问这些场函数。请参见打开临时储存。
  3. 设置尺度解析模拟并将各向异性线性力模型添加到物理连续体。请参见各向异性线性力模型参考。
  4. 如果使用均匀流条件进行初始化，选择各向异性线性力节点，然后激活启用湍流初始化以加快湍流生成过程。
  5. 导入在尺度解析模拟的步骤 2 中导出的表。请参见读取表数据文件。
  6. 对于要应用力的区域，将 [区域] > 物理条件 > 各向异性线性力选项设为以下某一项：
    • K + 长度尺度
    • K + Epsilon
    • 雷诺应力 + 长度尺度
    • 雷诺应力 + Epsilon
    根据导出的 RANS 数据选择选项。例如，对于湍动能和湍流耗散率，选择 K + Epsilon。
  7. 根据已选选项，将对应的 [区域] > 物理值设为已导入的表值。
    例如，对于 K + Epsilon，设置以下值：
    • ALF 速度
    • ALF 湍动能
    • ALF 耗散率
    请参见使用表设置值。
  8. 选择 ALF 混合函数节点，然后根据 ALF 体积的限度设置属性：
    ALF 体积的限度步骤
    整个区域将 ALF 混合函数 设为常数值 1。
    区域的一部分
    1. 创建一个用户场函数，它在 ALF 体积中等于 1，在其他位置等于 0。

      示例：($$Position[0]<=1)?1:0 将形心 x 分量小于 1 的所有网格单元分配给力体积。

    2. 将 ALF 混合函数设为已创建的用户场函数。
  9. 创建体积积分报告，然后设置以下属性：
    属性设置
    场函数ALF 动量源项
    零部件设置在其中应用力的区域。

    请参见报告结果。

  10. 根据已创建的报告创建监视器和绘图。请参见监视求解和绘图结果。
  11. 运行模拟。
在多个特征时间尺度之后，绘图必须稳定在非零值。如果绘图显示发散或保持等于零，则必须修改指数加权平均 (EWA) 方法使用的迭代次数。有关更多信息，请参见理论指南 — 各向异性线性力 (ALF)。
  1. 在物理连续体中，选择各向异性线性力节点，然后调整迭代次数，如下所示：
    • 如果 ALF 发散，则增加 EWA 迭代的值。
    • 如果 ALF 保持等于零，则减少 EWA 迭代的值。此外，使用合成涡法初始化具有湍流扰动的流场。请参见设置合成涡法。


    通常，500 至 1000 次迭代足以获取合理的结果。