Pre- dan Post- Processing dan Boundary Condition
Tergantung pada pilihan model turbulensi, lapangan baru diperkenalkan ke dalam simulasi, yang juga perlu dipecahkan. Untuk kepentingan kesederhanaan, model turbulensi k−ω dipilih sebagai contoh. Pada dasarnya ada dua jenis kondisi batas yang dapat digunakan untuk memodelkan parameter model turbulensi di batas: kondisi standar dan kondisi khusus turbulensi.
Kondisi batas standar seperti kondisi fixedValue atau inletOutlet dapat digunakan jika nilai arus masuk tertentu diketahui oleh pengguna. Nilai-nilai ini, yaitu energi kinetik turbulen k dan laju disipasi spesifik ω dapat dihitung secara manual dari intensitas turbulensi I atau panjang campuran L (lihat [4]):
Di sini intensitas turbulensi sebaiknya dipilih sebagai I ∈ [0,01; 0,1] dan untuk aliran freestream, I = 0,05 adalah pilihan umum. Rasio viskositas turbulen μt pada batas aliran masuk diasumsikan cukup rendah dan biasanya dipilih sebagai 1 ≤ μt ≤ 10, seperti yang dibahas oleh Fluent [4]. Persamaan (7,4) umumnya digunakan ketika panjang campuran diketahui, sementara persamaan (7,3) dapat digunakan dalam kasus lainnya, dengan mudah. Ketika nilai-nilai ini ditentukan, mereka dapat langsung ditugaskan ke batas-batas yang sesuai.
Kondisi batas khusus turbulensi dapat digunakan untuk beberapa kasus, yang pada gilirannya menerapkan beberapa persamaan di atas, yang kemudian dapat digunakan untuk inisialisasi aliran masuk. Salah satu dari kondisi batas aliran masuk khusus ini adalah turbulentIntensityKineticEnergyInlet, yang menginisialisasi k sesuai dengan persamaan (7,2). Menerapkan kondisi batas ini ke batas INLET, menghasilkan kode yang tercantum dalam daftar 6.
Selain itu, aliran masuk untuk ω berdasarkan inisialisasi panjang campuran turbulen (persamaan 7.4), dapat langsung didefinisikan menggunakan turbu- lentMixingLengthFrequencyInletFvPatchScalarField. Mirip dengan turbulentIntensityKineticEnergyInlet, kondisi batas ini hanya membutuhkan beberapa parameter tambahan dan kemudian menghitung ω berdasarkan persamaan (7.4). Kamus yang diperlukan untuk batas bernama INLET ditunjukkan dalam daftar di bawah ini. Di sini, Cμ dibaca langsung dari model turbulensi yang dipilih dan tidak perlu dijelaskan lagi.
Untuk lapangan lain yang diperkenalkan oleh model turbulensi lainnya, ada kondisi batas yang setara yang terkandung dalam kerangka OpenFOAM.
7.2.1 Pre-processing
Beberapa aplikasi pra-pemrosesan lain yang berguna termasuk boxTurb dan applyBoundaryLayer. boxTurb dapat digunakan untuk menginisialisasi medan kecepatan yang tidak seragam dan tampak turbulent, yang nyaman untuk kasus di mana efek turbulen memainkan peran utama dan harus hadir sejak awal simulasi. Medan kecepatan yang dihasilkan masih memenuhi persamaan kontinuitas dan oleh karena itu bebas divergensi.
Pengembangan aliran dekat dinding dapat disederhanakan dan konvergensinya ditingkatkan dengan menggunakan applyBoundaryLayer. Ini menghitung lapisan batas berdasarkan hukum ke-17 (lihat [4, 2]) dan medan kecepatan disesuaikan sesuai.
Alat ini menyediakan dua parameter baris perintah kustom, yaitu Cbl. Cbl menghitung ketebalan lapisan batas sebagai produk dari argumennya dan jarak rata-rata ke dinding. Opsionalnya, medan viskositas turbulen νt dapat disimpan ke disk, yang tidak diperlukan keberadaannya oleh model turbulensi.
7.2.2 Post-processing
Selain alat pra-pemrosesan yang sudah dijelaskan sebelumnya, ada berbagai aplikasi pascapemrosesan dalam OpenFOAM. Setelah setiap simulasi yang menggunakan pemodelan turbulensi, nilai y+ perlu diperiksa. Untuk tujuan ini, ada yPlusRAS dan yPlusLES. Masing-masing dapat digunakan untuk simulasi RANS atau LES, secara berturut-turut. Prinsip kerjanya cukup mirip dan tidak akan dibahas. Untuk menghitung nilai y+ tertentu, perintah yang sesuai harus dipanggil dalam kasus simulasi yang dimaksud. Secara default, y+ dihitung untuk setiap direktori waktu yang tersedia dari kasus tersebut. Ini dapat dibatasi untuk waktu-waktu tertentu dengan melewatkan parameter -times dengan argumen yang sesuai atau hanya menggunakan opsi -latestTime. Output (disingkat) terlihat seperti berikut:
Seperti yang terlihat dari daftar di atas, tidak hanya nilai y+ minimum, maksimum, dan rata-rata untuk patch bertipe dinding yang dicetak ke layar.
Terkadang tegangan Reynolds R harus dihitung dan ditulis ke suatu lapangan, untuk tujuan pascapemrosesan. Alat baris perintah R dirancang untuk melakukan hal ini tepat, tanpa argumen tambahan yang diperlukan dan dieksekusi dengan cara yang sama seperti fungsi pascapemrosesan yPlus yang ditunjukkan.
