本求解器使用标量输运方程模拟雪相在湍流大气层中的输运^[1][2][3]

并基于侵蚀/沉积方程调整积雪表面网格

本项目的主分支面向OpenFOAM的ESI分支开发(https://www.openfoam.com)，基金会分支尚在开发中。

目前已验证的版本适配包括：

driftScalarDyFoam-master - OpenFOAM-v2012, OpenFOAM-v2106

cd $WM_PROJECT_DIR  #进入OpenFOAM根目录
mkdir extend        #建立一个任意名称的空文件夹
cd extend

git clone https://github.com/fightingxiaoxiao/driftScalarDyFoam.git

cd driftScalarDyFoam
wmake #编译项目

平屋面积雪

建筑周边积雪

driftScalarDyFoam参考scalarTransportFoam、simpleFoam及moveDynamicMesh开发。其算例框架与标准的OpenFOAM算例是一致的。需要额外补充的内容包括：

该字典应当放置在constant文件夹下，需要声明的参数包括：

ca              7e-4;   // 即A_ero，控制侵蚀方程的常数
rhoSnow         150;    // 雪的堆积密度         
rhoAir          1;      // 空气密度，在不可压求解器中恒为1
Uthreshold      0.2;    // 阈值剪切风速

UResidual       (2e-4 5e-4 5e-4);   // 子循环中的速度残差阈值
pResidual       5e-4;               // 子循环中的压力残差阈值
TResidual       5e-6;               // 子循环中的浓度残差阈值
nSubCycles      1000;               // 每个计算阶段内的最大子循环数

积雪表面的浓度根据当前的侵蚀量给出一个Neumann边界条件^[1]：

在数值计算中，该Neumann边界条件被离散为如下形式：

由于原生的OpenFOAM没有类似的边界条件，因此现有的方案是采用codedFixedValue边界条件在计算时进行动态编译,相关的内容可见算例中的0.orig/T及system/codeDict的erosionFlux代码段。

此外，为了确保边界上的质量交换率能被正确更新，雪面的边界名称应当附加".snow"后缀，如"roof.snow"。

根据每个面网格的雪质量交换率，driftScalarDyFoam创建了一个名为deltaH的面标量场来监控雪面的高度变化。在0.orig/pointMotionU及system/codeDict中，我们利用OpenFOAM原有的场映射组件，将面标量场映射为节点向量场，并同样采用codedFixedValue边界指定每个时间步（或称阶段）中的边界节点位移速度。因此，使用者应当结合自己的模型特征对0.orig/pointMotionU及system/codeDict中的erosionDeposition代码段进行改动。

如您对我们的项目感兴趣，可以在GitHub中点击Star以进行支持和持续关注。

如您在研究中使用或借鉴了该项目，请引用：

[1] Chen X and Yu Z (2022) DriftScalarDyFoam: An OpenFOAM-Based Multistage Solver for Drifting Snow and Its Distribution Around Buildings. Front. Earth Sci. 10:822140. doi: 10.3389/feart.2022.822140

本项目受到以下项目的资助：

1. 大跨度钢结构屋盖的风雪流作用及响应（国家自然科学基金（面上项目），51378428）

2. 建筑风雪流相界自适应模型与分阶段准动态耦合分析理论（国家自然科学基金（面上项目），52178506）