OpenFOAM里fixedJump命令

问题描述

对于二维泊肃叶流动来说，驱动流动一般有两种方式，一种是体积力驱动，另一种是进出口压力差驱动。这里我们主要对对第二种方式进行说明。

周期性边界条件

对于channel flow等流动来说，在进口和出口出我们一般采取周期性边界条件，在OpenFOAM种有cyclic和cyclicAMI两个命令，其中cyclic要求进口和出口网格完全一致，而cyclicAMI则没有这个要求。
在这里，周期性边界条件的意义是进口和出口面上物理量完全一致，简单的来说，即出口流出的继续从入口流入，采用这种边界条件的意义主要是用来模拟无限长的通道。这样的话会产生一个问题，对于压力p来说，进口和出口完全一致的话，就没有压力差了，那我们如何用压力差进行驱动流体流动呢？

利用fixedJump命令设置压力差

事实上，fixedJump命令就是解决这个问题的，我们可以设置一个Jump量，使得入口处的压力等于出口处的压力加上一个常数，这样就可以产生压力差。其具体设置在0文件夹下的p文件中。

    inlet
    {
    
    
    type            fixedJump;
	patchType       cyclic;
	jump            uniform -0.001220377373900;
	value           $internalField;
    }
    outlet
    {
    
    
    type            fixedJump;
	patchType       cyclic;
	jump            uniform 0;
	value           $internalField;
    }

上面是一种设置方法，这里我们需要注意两点：
1、我们想要的结果是inlet处压力更大，因此需要设置一个Jump量，特别需要注意这里是负号。
2、对于出口处，我们的Jump量可以设置为0

验证

在paraview中打开已经算好的算例，只打开inlet面，并利用工具探测处inlet面上的p的上下界；如下图

$$p_{inletmax}=0.0245446;p_{inletmin}=-0.00250727$$

outlet面上p的上下界如下图

$$p_{outletmax}=0.0233242;p_{outletmin}=-0.00372764$$
可以计算出
$$\Delta p_{inlet-outletmax}=0.0245446-0.0233242=0.0012204;p_{outletmin}=-0.00250727+0.00372764=0.00122037$$

可以看出，达到了我们想要的效果，进口壁出口处压力大一个定值，且正好等于我们设置的值。