[发明专利]一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法

权利要求书

1.一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，包括：

S1、对FENE-P模型的源代码进行选取，确认FENE-P模型的本构方程对应的代码；

S2、修改rheoTeatFoam的TEqn.H，将FENE-P模型的本构方程对应的代码移植到TEqn.H；

S3、修改rheoTeatFoam的creatFields.H，定义新的变量、注释无关变量；

S4、选定环境进行编译，确定OpenFOAM求解器编译的位置；

S5、编译完成后对OpenFOAM求解器进行验证。

2.根据权利要求1所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：

S11、确定FENE-P模型的本构方程，FENE-P模型的本构方程如下所示：

其中τ是额外应力，tr(τ)为应力τ的迹，L为聚合物的最大拉伸，为应力的物质导数，则为速度散度的转置，η_p是聚合物粘度，表示求物质导数，I为单位张量；

S12、确认所述方程每一项所对应的代码；

S13、组合成一个完整的符合OpenFOAM编程语法的FENE-P模型的本构方程代码。

3.根据权利要求2所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述步骤S2，具体为：

将所述一个完整的符合OpenFOAM编程语法的FENE-P模型的本构方程代码移植到rheoTestFoam求解器上，通过编译的方式来形成一个求解器。

4.根据权利要求3所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述步骤S3，具体步骤为：

对所述一个完整的符合OpenFOAM编程语法的FENE-P模型的本构方程代码的变量进行定义，以及定义rheoTestFoam原始功能所涉及的速度场变量。

5.根据权利要求1所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述步骤S4，具体为：安装适应不同版本OpenFOAM的环境，选取环境，构建FENE-P求解器。

6.根据权利要求5所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述FENE-P求解器只能在编译的环境下被调用。

7.根据权利要求1所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述OpenFoam求解器的修改方式为编辑Make/files，将所述OpenFoam求解器名称改为FENE-P。

8.根据权利要求1所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述S5的具体验证方法分为线性和非线性，验算标准场的拉伸和剪切的条件下，相应公式为：

拉伸拉伸粘度

剪切剪切粘度

其中，公式中出现的下标e和s分别表示的是extend与shear，ε为验算时所选取的应变率，σ_xx和σ_yy为张量σ的两个元素。

9.根据权利要求8所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，所述张量σ有9个元素，表示如下：

其中，x、y、z表示为矢量的三个分量，此处的σ为张量具有9个元素，其分量分别以公式中所示的xx、yy等分量名来表示。

10.根据权利要求8所述的一种移植FENE-P模型构建OpenFOAM求解器的方法，其特征在于，对rheoTestFoam与FENE-P求解器在所述标准场的拉伸和剪切的条件下的拉伸粘度和剪切粘度生成的数据图对比，判断FENE-P求解器是否构建成功。