yjhp1016 / taichi_LBM3D

A 3D sparse LBM solver implemented using Taichi
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A question #17

Open Vivia93 opened 1 year ago

Vivia93 commented 1 year ago

Dear author,

Hello. Thank you very much for publishing your work. I am greatly benefited from studying. In the post-processing stage, I have a question. When processing a group in Paraview, I chose the "rho" option, but the images in each step did not change. What is the reason for this? Is it a normal phenomenon?

I hope to receive your answer.

yjhp1016 commented 12 months ago

突然上升一般是simulation crash 了,你用的边界条件全是periodic 吗? 你的孔隙结构是否对称? 试着降低CapA 试试, CapA 是表面张力的参数,一般数值不稳定都出现在界面处,所以降低表面张力有利于数值温度

另外只用一个方向的bodyforce试试,比如只有fx 不要这么大,试试fx=1e-4之类的

CapA fx,fy范围和geometry 有关系 (其实是网格解析度),不好说一个范围

On Sat, 9 Dec 2023 at 07:32, renxiaosa00 @.***> wrote:

image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/36992106/ff718757-f737-4ff8-b4a4-4bcfc08255f4 这是我的孔隙结构,然后,设置niu_l = 0.1, niu_g = 0.1,psi_solid = 0.7, fx=5e-3 fy=-5e-3,CapA = 2e-3模拟结果CO2饱和度会突然饱和,改变capA分别为2e-2 or 2e-1,都会发生这样的突然饱和,这种情况在流动上显示的是,刚开始在孔隙流动,突然下一步就饱和了,这个一般是要怎么根据结构调整参数呢,我看psi_solid 范围是【-1,1】这个对应实际角度是怎么个换算关系呢?还有capA,fx,fy的实际应用范围是什么样呢?

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renxiaosa00 commented 12 months ago

image 这是我的边界条件,孔隙结构不对称。目前fx=5e-4确实还没crash。还有fx fy 设置的值其中存在负的,这表示是什么意思呢?

yjhp1016 commented 12 months ago

如果使用periodic 边界条件那geometry必须要对称啊。。。

正负表示方向。fx 为正表示在x方向上在正方向上施加力,负表示x方向上负方向上施加力

renxiaosa00 @.***> 于 2023年12月9日周六 上午8:58写道:

image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/36992106/b567586d-5f1d-43d5-ad9c-343280d1d0bd 这是我的边界条件,孔隙结构不对称。目前fx=5e-4确实还没crash。还有fx fy 设置的值其中存在负的,这表示是什么意思呢?

— Reply to this email directly, view it on GitHub https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/issues/17#issuecomment-1848332801, or unsubscribe https://github.com/notifications/unsubscribe-auth/AJEDKQF3JIUTC4P3G6IN25DYIQR47AVCNFSM6AAAAAA3GQ26VGVHI2DSMVQWIX3LMV43OSLTON2WKQ3PNVWWK3TUHMYTQNBYGMZTEOBQGE . You are receiving this because you commented.Message ID: @.***>

renxiaosa00 commented 12 months ago

老师,请问, (1)如果想尝试入口到出口,也就是x方向上不同的压力对于这个模拟的效果,根据孔隙结构不对称,所以需要设置bc_x_left=1(固定压力边界条件),然后改变rho_bcxl力的大小,是吗?那此时外部压力fx跟固定压力边界条件有什么关系呢? (2)如果想尝试不同速度对模拟的效果,bc_x_left=2(固定速度边界条件),需要给定vx_bcxl, vy_bcxl, vz_bcxl这三个速度变量值。例子中bc_x_left, rho_bcxl, vx_bcxl, vy_bcxl, vz_bcxl = 1, 1.0, 0.0e-5, 0.0, 0.0,指的是bc_x_left=1选择了周期性边界条件,rho_bcxl设置x方向的压力是1,vx_bcxl, vy_bcxl, vz_bcxl 三个方向组合的速度分别是 0.0e-5, 0.0, 0.0。 (3)外部压力和(1)里面的固定压力边界下改变rho_bcxl这个力有什么关系呢?

renxiaosa00 commented 12 months ago

老师,如果可以的话,我可以申请添加您联系方式么?我的QQ是1379289573,微信rxs137,邮箱rxsjiayou@163.com,您方便的话可以任选其中一个进行交流。

renxiaosa00 commented 12 months ago

image mo'ni模拟的时候,出口这块感觉应该还没流到这块,但是这块相已经改变了。请问这个是什么原因呢?

yjhp1016 commented 12 months ago

fx, fy, fz 不是压力,是bodyforce, 是对所有流体点施加的均匀的力,比如重力就是这种体力。

如果使用了压力边界也还是可以施加体力的,可以根据你的情况定。

你说的使用压力边界的方法基本正确,只是这个边界的rho值需要小心选择,压力边界不是个数值上很稳定的方法,需要小心使用。。。

如果你的geometry不对称可以把你的geometry在比如说x方向上做个镜像,这样虽然大小增加了一倍,就可以使用周期边界加体力了,避开了压力边界

我们最好可以在这里交流,这样你的问题别人没准遇到了也能得到解答😃

如果你的geometry

renxiaosa00 @.***> 于 2023年12月10日周日 上午3:32写道:

image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/36992106/746555a0-a264-4f34-92e3-03f8c448424b mo'ni模拟的时候,出口这块感觉应该还没流到这块,但是这块相已经改变了。请问这个是什么原因呢?

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renxiaosa00 commented 11 months ago

老师,请问bodyforce的三个变量fx, fy, fz,rho,vx_bcxl, vy_bcxl, vz_bcxl 三个方向组合的速度,capA, psi_solid对应的物理量单位是怎么换算的呢?可以参考哪个说明手册呢?

yjhp1016 commented 11 months ago

LBM 单位换算是个大话题,不是很直接,有很多资料讲这方面的: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001793101834835X

https://palabos-forum.unige.ch/t/lattice-boltzmann-units-example/33

https://www.biofm-research.com/wp-content/uploads/2021/07/Krueger_Edmonton_scaling.pdf

On Mon, 11 Dec 2023 at 05:23, renxiaosa00 @.***> wrote:

老师,请问bodyforce的三个变量fx, fy, fz,rho,vx_bcxl, vy_bcxl, vz_bcxl 三个方向组合的速度,capA, psi_solid对应的物理量单位是怎么换算的呢?可以参考哪个说明手册呢?

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renxiaosa00 commented 11 months ago

好的,谢谢老师!有一个关于粘度比的设置问题,我看颜色梯度模型基本上都是设置的粘度比,而本程序中是直接设置了粘度,并且粘度不同也不是代表不同的流体,不同的流体是通过相文件控制的,那么这块如果要设置不同的粘度比的话,是怎么进行固定一个设置另一个的呢?并且目前的粘度都是0.1,这个跟实际的比如谷歌搜的二氧化碳,水的粘度是怎么对照的呢?

yjhp1016 commented 11 months ago

粘度比通过直接设置不同的粘度就可以实现了,不过粘度需要在合理范围内,由于LBM是固定dt和dx的,所以粘度不能太小,两相流由于界面存在,数值稳定性比单相的差,所以最好粘度比不要大于5 (这是经验值)

无法直接实现真实的二氧化碳和水,需要根据你的case情况做简化,比如如果你的case雷诺数很低,说明粘性力不主导,那粘度比用1也可以,需要你根据你的情况综合考虑

renxiaosa00 @.***> 于 2023年12月19日周二 上午3:37写道:

好的,谢谢老师!有一个关于粘度比的设置问题,我看颜色梯度模型基本上都是设置的粘度比,而本程序中是直接设置了粘度,并且粘度不同也不是代表不同的流体,不同的流体是通过相文件控制的,那么这块如果要设置不同的粘度比的话,是怎么进行固定一个设置另一个的呢?并且目前的粘度都是0.1,这个跟实际的比如谷歌搜的二氧化碳,水的粘度是怎么对照的呢?

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renxiaosa00 commented 11 months ago

老师,我按照您的建议,其余参数不变,设置了不同的capA,发现CO2饱和度增加的结果好像有些不对,结论是capA越小,CO2饱和度增加地越快。比如下面图是不同地capA:2e-3 2e-2 2e-1,看结论反而是2e-3的CO2增长的越快,我看一般都是capA越大CO2增长地越快,但这个怎么反过来了? image

yjhp1016 commented 11 months ago

我觉得这个是对的吧,表面张力越小,毛细力的阻力也越小,越容易注入,另外我觉得你的CapA最后那个2e-1太大了,除非你用更细的网格,不然结果不可靠我觉得,界面附近的库朗数可能已经超过一了

renxiaosa00 @.***> 于 2024年1月1日周一 上午2:20写道:

老师,我按照您的建议,其余参数不变,设置了不同的capA,发现CO2饱和度增加的结果好像有些不对,结论是capA越小,CO2饱和度增加地越快。比如下面图是不同地capA:2e-3 2e-2 2e-1,看结论反而是2e-3的CO2增长的越快,我看一般都是capA越大CO2增长地越快,但这个怎么反过来了? image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/36992106/f64ead68-c784-4893-b106-e7d21b62450b

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Vivia93 commented 10 months ago

X4$R~D{5TWXJRF%Y9BEY1{G 请问为什么我模拟出来表面张力系数越大,速度越大呢?表面张力系数我取的是0.005和0.003 0.003: image 0.005: image

yjhp1016 commented 10 months ago

我觉你的force 有点大了,另外你如果计算下毛系数,我感觉你这个case 不是capillary dominate.

这个是固定网格尺寸的LBM, 数值稳定性不是很好,需要小心取这些参数

On Fri, 19 Jan 2024 at 13:02, Vivia93 @.***> wrote:

X4.R.D.5TWXJRF.Y9BEY1.G.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/130535694/33afe821-2d4a-4701-bddd-4bdf9424fc2a 请问为什么我模拟出来表面张力系数越大,速度越大呢?表面张力系数我取的是0.005和0.003 0.003: image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/130535694/ae1dbb27-aec6-4fb7-965b-b16a1a0f0a9c 0.005: image.png (view on web) https://github.com/yjhp1016/taichi_LBM3D/assets/130535694/c6577dcf-c2ef-41e0-8047-d585386d5c1a

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