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软件开发资讯 OpenFOAM编程案例｜16 颗粒追踪
发布日期：2024-08-09 07:58 点击次数：114
本案例演示欺诈OpenFOAM编程达成颗粒追踪并绘画颗粒轨迹。
1 文献结构欺诈底下的号召创建文献结构。
runfoamNewApp demo16
文献结构如下图所示。
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app开发2 方法源码本案例只需要一个源文献demo16.C，其本色如下。
#include "fvCFD.H" /*界说一个函数，用于写入包含由点列表界说的单条多段线的vtk文献。推敲vtk文献形式步调，请参阅：https://vtk.org/wp-content/uploads/2015/04/file-formats.pdf*/void saveTrajectoryToVtk(DynamicList<point> &path, fvMesh &mesh){ Info << endl << "将颗粒旅途写入到VTK文献" << endl; // 创建一个文献夹用于存放VTK文献 fileName VTK_dir = mesh.time().path() / "VTK"; mkDir(VTK_dir); // 创建文献指针 autoPtr<OFstream> vtkFilePtr; vtkFilePtr.reset(new OFstream(VTK_dir / "particle_path.vtk")); // 写入文献头 vtkFilePtr() << "# vtk DataFile Version 2.0" << endl << "particle_path" << endl << "ASCII" << endl << "DATASET POLYDATA" << endl; vtkFilePtr() << nl; // 写入点头部 vtkFilePtr() << "POINTS " << path.size() << " DOUBLE" << endl; // 写入点坐标 forAll(path, ipt) { vtkFilePtr() << path[ipt].x() << " " << path[ipt].y() << " " << path[ipt].z() << endl; } vtkFilePtr() << nl; // 写入线的头部与列表 vtkFilePtr() << "LINES 1 " << path.size() + 1 << endl; vtkFilePtr() << path.size() << endl; forAll(path, ipt) { vtkFilePtr() << ipt << endl; } Info << tab << "vtk文献写入完成！" << endl;} // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // int main(int argc, char *argv[]){#include "setRootCase.H"#include "createTime.H"#include "createMesh.H" instantList times = runTime.times(); //取得扫数的时间 runTime.setTime(times.last(), 0); //设立现同样刻为临了一个时间点 Info << nl << "使用的数据时刻为：" << runTime.timeName() << endl; // 读取速率场U Info << nl << "读取速率场" << endl; volVectorField U( IOobject( "U", runTime.timeName(), mesh, IOobject::MUST_READ, IOobject::NO_WRITE), mesh); // 界说颗粒的运转位置，这里苟简起见界说了一个固定坐标 point particle(0.01, 0.11875, 0); //准备粒子位置列表和几个标量变量来存储其总行程时间和距离 DynamicList<point> particlePositions; scalar timeTaken(0); scalar distanceTravelled(0); // 添加运飘摇位置到颗粒位置列表中 particlePositions.append(particle); // 找到无质料颗粒场合的网格，欺诈网格流速来细目颗粒的下一个位置 label cellID = mesh.findCell(particle); Info << nl << "运转颗粒位于网格 " << cellID << " 中" << endl; // 形式其他的变量 vector curPos = particle; vector newPos(0, 0, 0); label iterCount(1); const label maxIters(100); Info << nl << "出手颗粒追踪" << endl; while (cellID != -1) { vector velocity = U[cellID]; //取得网格的速率 scalar charLen = Foam::cbrt(mesh.V()[cellID]); //取得网格的特征尺寸 scalar dt = charLen / mag(velocity); //取得特征时间步长 newPos = curPos + velocity * dt; //盘算取得新的颗粒位置 scalar dist = mag(newPos - curPos); //取得颗粒在现同样间步的位移 // 输出信息 Info << nl << "Lagrangian time step: " << iterCount << nl << tab << "current position = " << curPos << nl << tab << "new position = " << newPos << nl << tab << "local distance travelled = " << dist << nl << tab << "local time taken = " << dt << nl << tab << "currently reciding cell no. = " << cellID << endl; // 将数据添加到列表中 distanceTravelled += dist; timeTaken += dt; particlePositions.append(newPos); curPos = newPos; iterCount++; cellID = mesh.findCell(curPos); if (iterCount > maxIters) { FatalErrorInFunction << "达到最大的追踪时间步数！" << abort(FatalError); } } if (cellID == -1) //颗粒离开盘算域 { Info << "颗粒离开盘算区域！" << endl << "颗粒运行的总距离：" << distanceTravelled << nl << "颗粒停留时间：" << timeTaken << endl; } // 写入文献 saveTrajectoryToVtk(particlePositions, mesh); // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // Info << nl; runTime.printExecutionTime(Info); Info << "End\n" << endl; return 0;} 3 测试方法本方法是一个后责罚方法，在案例求解完了后使用。
测试案例盘算取得的速率场。
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在案例根旅途下扩充方法demo16，成果如下图所示。
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此时在根目次下创建了一个VTK文献夹，其中包含文献particle_path.vtk。
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欺诈paraview读取vtk文献检察轨迹，软件开发公司如下图所示。
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（完了）
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