Fichiers de référence :
simpleFoam


Fichiers de référence :



Condition initiales
et limites : Contenu du dossier 0


Le fichier 0 du solver simpleFoam contient les conditions initiales et conditions limites sur la vitesse (U) de l'écoulement, la pression (p), la viscosité turbulente (nut) et la viscosité utile au modèle Spalart Allmaras (nuTilda).

Sous OpenFoam, les unités des différentes variables sont décrites sous la forme d'un vecteur.
Par exemple : " DIMENSIONS [0 1 1 0 0 0 0]"

N° colonnePropriétéUnité SI
1
2
3
4
5
6
7
Masse
Longueur
Temps
Température
Quantité
Courant
Intensité lumineuse
kilogramme (kg)
mètre (m)
seconde (s)
Kelvin (K)
kilogramme-mole (kg mole)
Ampère (A)
candela (cd)

Les conditions limites sont définies aux 4 frontières du modèle :


Vitesse U :
Les dimensions [0 1 1 0 0 0 0] correspondent à des m/s.

Le champs "internalField" est relatif au champs de vitesse appliqué sur le profil.

// internalField uniform (64.36 0 0) est commenté et n'est donc pas pris en compte ici. Il rappelle la valeur du champs de vitesse pour un angle d'incidence de 0°.

Le champs actif ici est :
internalField uniform (60.4788 22.0118 0)

Il correspond à un champs de vitesse de 64.36 m/s appliqué sur un profil à 20° d'incidence. En effet, le profil est fixe, il est donc nécessaire pour simuler l'incidence de donner une orientation au champs de vitesse.
Les trois chiffres du champs de vitesse correspondent respectivement au directions x, y ,z de l'écoulement.

Le champs "boundaryField" définie les conditions limites appliquées aux différentes frontières du maillage.

Conditions limites :

LIMITBOX : on impose à la frontière la même condition qu'en entrée.

SYM1 et SYM2 : la condition "empty" est utilisé pour travaillé en 2D. On impose cette condition sur chaque face de la maille 3D pour spécifier qu'aucune solution n'est requise.

PROFIL : de par la condition d'adhérence, on impose une vitesse nulle à la paroi.





Pression p :

Le champs de pression définie ici est en réalité un gradient de pression. On impose donc pour condition initiale un gradient de pression nul dans le domaine.

Conditions limites :
On impose la même condition limite pour les frontières LIMITBOX et PROFIL. La condition "zeroGradient" permet lisser les valeurs aux frontières. En effet, au début du projet une valeur limite était imposée, ce qui provoquait parfois un très fort gradient de pression à la frontière et faisait diverger les calculs.




Viscosité turbulente nut et Viscosité nuTilda :



Les conditions rencontrées ici sont les mêmes que précédemment. La condition initiale choisie pour chacune des viscosité est la même : la valeur est basée sur la viscosité de l'air à 20°C.


Propriétés du fluides : Contenu du dossier constant

Fichier transportProperties :



Fichier turbulenceProperties :

( >> Suite >>)
( >> Suite >>)

(>> Fin)
Le fichier turbulenceProperties rassemble tous les modèles de turbulence utilisables, ainsi que les valeurs des différents coefficients utilisés par chaque modèle.

Le choix du modèle se fait  dans l'option "turbulenceModel" : ici le modèle Spalart-Allmaras est appliqué.




Schémas de discrétisation : Contenu du dossier system

ControlDict :

Le fichier controlDict contrôle certains paramètres de simulation :
  • "startFrom" permet de choisir le temps de départ de la simulation. Le calcul peut être soit lancé à partir d'un temps t, cette condition s'applique avec l'option "startTime" (le temps de départ peut ensuite être choisi), soit à partir d'un calcul précédent grâce à l'option "latestTime". Si l'option latestTime est choisie et qu'aucun calcul n'a été effectué, le calcul commencera par défaut à partir des conditions initiales.
  • "endTime" : ce paramètre fixe le temps de fin de simulation. Pour une simulation stationnaire, endTime correspond à un nombre d'itérations donné (si le pas de temps "deltaT" est fixé à 1 comme ici). Pour un calcul instationnaire, endTime correspond à un temps de simulation, en secondes.
  • "writeInterval" est le pas temps d'écriture des calculs : ici les calculs sont sauvés tout les 1000 pas de temps.


Le rajout d'une fonction permet d'effectuer des calculs sur l'écoulement pendant la simulation.
Ici "forceCoeffs" calcule les coefficients d'efforts sur une frontière.

  • "liftDir" et "dragDir" correspondent respectivement aux directions de la portance et de la traînée.
  • "magUinf" est la norme de la vitesse de l'écoulement.
  • "lRef" est la longueur de référence de notre profil : ici elle correspond à la corde du NACA0012.
  • "ARef" est l'aire de référence, sachant que la longueur de la cellule selon z est de 1 mètre.


fvSchemes :

Suite :



fig. 4 Architecture du fichier fvSchemes


Le fichier fvSchemes contient tout les schémas de discrétisation du modèles.


On donne ici les schémas de discrétisations utilisés au cours de ce projet.

Gauss linear2nd ordre centré
leastSquares2nd ordre, méthode des moindres carrés

Schémas centrés
Gauss linear2nd ordre non borné
Gauss cubic4ème ordre non borné
Schémas décentrés amont
Gauss upwind1er odre amont borné

Euler1er ordre explicite
backward2nd ordre utilisant les deux pas de temps précédent
CrankNicholson (*)2nd ordre borné implicite, (*) est un coefficient qui le mélange à un schéma d'Euler
(*) = (1) : pur schéma de Crank Nicholson, (*) = (0) : pur schéma d'Euler



fvSolution :