Algorithm

392 主题 2.0k 帖子
  • twoPhaseEulerFoam的程序问题

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    shurufa diu shi
    Could you please check the other terms? e.g., lift force

  • twoPhaseEulerFoam

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    @cfd-china 可以私发给我呀,肯定有帮助的~谢谢~1277909926@qq.com

  • 关于湍流边界层入口给定的一些疑问

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    最近在用LES计算湍流入口,为了得到一个入口的平均速度场,我想用DNS的数据,也就是用到标准的壁面律曲线(y+ ~ U+),由于我用的求解器是求解有量纲的参数,因此需要对标准的壁面律曲线进行有量纲处理。根据我来流的参数,比如自由来流速度Uinf,温度Tinf,采用绝热壁温,是不是就可以得到有量纲的速度分布了?但我看到有人要给定入口的壁面摩擦速度Utao,边界层厚度等,这些都是没有必要的吧?谢谢!

  • LES湍流模型的疑问

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    @LXJCFD 波浪问题很少用 LES,波流问题倒是可以用 RANS 或 LES,取决于是否有大分离流动。

  • 关于雷诺时均方程的疑问

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    顺便说一下,liqiwen的上述理解是错误的。网格的空间尺寸和时间步长的要求,由解的波长和频率来决定。没有这样的结论:时间平均后,湍流的空间尺度一定变大。

    但是,今天大多数人都结受它。提醒的是,它没有科学的依据。

  • 湍流尺度如何理解?

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    @搬运工
    我们可以用涡和波的方法,描述湍流。说湍流是涡,比如,Kolmogorov理论:湍流是由大涡,中涡,小涡,和最小涡组成。涡的能量的转递维持这些涡的生存和运动。每种涡都有时间尺度和空间尺度。时间尺度指的是涡旋一周用的时间;空间尺度是指涡的空间大小。可见,湍流有很多时间尺度和空间尺度。

    湍流也可以用波来描绘。波理论来描绘湍流,湍流是由各种波组成。分解湍流到频谱空间,你可以得到各种波福和波频。这些波福是湍流的空间尺度,而波频的倒数是湍流的时间尺度。

  • 关于流场初始化的疑问

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    本人小白,有个疑问:为什么在做流体仿真的时候设置完边界条件后,还要进行初始化后才能开始计算。而做固体有限元分析的时候设置完边界条件后就可以直接开始计算了?照理说微分方程有边界条件后就可以确定唯一的解了,想不明白初始化的目的是什么,各位老师可不可以深入浅出的给我讲解一下?谢谢

  • 高频内存对CFD的计算速度有帮助吗?

    已移动
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    内存频率提高对电脑性能几乎没有什么影响的
    反而会因为加重CPU负担,影响CPU超频,对电脑稳定性产生影响
    所以一般建议都是买频率低一点的,2133的频率就可以了

  • 关于snGrad格式里面的corrected格式

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    @cfd-china 我是在看红皮书里面介绍的,这样的话我看看论文

  • 关于paraview代入自己的场与关于vtk

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    可以,例子google一下都有。

    语法参考http://www.vtk.org/wp-content/uploads/2015/04/file-formats.pdf

  • 关于cfd中的边界层的理论

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    @liqiwen
    Hello, 欢迎加入!

    流体理论中层流中的边界层的确定使用的是普朗特的理论,而ansys flunt中加入边界层只需要把流体域边界处的网格加密,无需其他设定就可以计算了,请问普朗特的理论在cfd中是怎么引入的;

    普朗特什么理论?虽然边界层分为层流边界层和湍流边界层。但是在计算中主要调查湍流边界层。CFD软件把网格加密或者加密到合适的高度,是因为边界层内速度和网格距离存在一定的关系。这个关系成为壁面法则。要实施壁面法则,壁面处网格需要满足距离上的一些要求,因此需要加密网格。湍流神秘y+

    湍流和层流的边界层理论在flunt中的设定是否一致?

    湍流可以使用壁面函数。层流边界层只是速度变化比较大。不能使用壁面函数。因此需要细化网格。

  • MAC

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    倒是没有在研究这个,最近在用有限体积法求解翼型绕流流函数的问题,用到一点点。谢谢你,我找来看一下:happy:

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    @chpjz0391
    非常感谢,已更新。:sunglasses:

  • 快速多极子展开

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    @Wayne 对,电磁场里面会用到

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    我们都知道,速度可以做Helmholtz分解,用速度势的梯度和流函数旋度叠加的形式,求解二维粘性可压缩翼型绕流中的速度势和流函数相当于求两个泊松方程,但是需要给出边界条件,一般情况下,在速度场已知的情况下,即涡量场和胀量场已知,该如何分别给速度势和流函数的物面和远场边界条件?

  • 有关组分方程封闭问题

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    @Elibathe康 感谢!

  • 全导和偏导,怎么分清楚?

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    更精准一些的话,D为全导。d后为单变量的函数。:cheeky:

  • 连续性方程推导的疑问(微元控制体)

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    @wwzhao :thanks!

  • 傅里叶变换求偏微分方程组

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    @cfd-china 写文章,做实验。。

  • 一个关于K方程SGS模型的问题:

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    谢谢,那个我也看了(但没仔细看,只是特意找了扩散项)。应该也是和Menon一样的结论。因为Menon的文章截图比较方便,才引用他的

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    @pippowong
    可以简单说说这种非常大尺寸的大气模拟和普通的流场模拟的区别么?以及相关的侧重点?

  • collocated grid是什么意思?

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    @hangsz Anderson 的中文版啊
    0_1464596732984_351878237561634601.jpg 0_1464596737400_157033197177427341.jpg 0_1464596744921_63913991367426126.jpg

  • 大窝模拟中的大,多大算大?

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    @cfd-china 我觉得不是,并不是大于$\Delta$的窦唯大涡。

  • RANS计算结果和理论对应

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    为何无法插入图片?我试着把公式截图发上来,但是好像不行:sad:

  • 并行计算的难点。

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    Jacobi是并行性最好的算法,LU-SGS并行性较差。

  • cfd软件中用到了哪些常用的矩阵库?

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    @搬运工

    高斯迭代法处理20阶矩阵就已经非常慢了。通常和多重网格+高斯赛德尔求解器一起处理。并且OpenFOAM这种成熟的商软里面矩阵求解器算法非常精炼。通常由主求解器+预处理+光顺+重组构成。多重网格更是复杂。另外,在编程的时候使用动态、寻址的方法寄存系数。

    所以如果你要写一个快速的求解器:

    使用外挂包; 潜心研究稀疏线性系统求解理论;我建议花大量时间研读:YousefSaad, 2003。看看大型稀疏矩阵怎么求解的。而不是3/4阶矩阵的高斯塞德尔求解器。:cheeky:
  • 阻力预测

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    @Elibathe康

    直接和金钱相挂钩啊!飞机公司确实需要好好算计算计。哈哈。:cheeky:

  • 辛普森积分

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    @Elibathe康

    没用过,不过在CFD中源项计算用过比较简单的5点高斯勒让德积分。精度没度量过。不过足够了...

    :sunglasses:

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    SRF和MRF只是坐标系变换,将旋转问题变成stationary问题,所以湍流模型还是适用的。

    但是对于旋转问题或者流线弯曲问题,湍流模型是要进行修正的。

    参看: 《Some improvements in Menter's k-omega SST turbulence model》

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    Navier-Stokes 方程中的对流项写作 $\nabla \cdot (\textbf{u}\phi)$,扩散项写作 $\nabla \cdot (\nu \nabla \phi)$。

    对流表示流体微团从空间某点运动到另一点的过程,而扩散则表示流体物理性质浓度变化的过程。

    对动量方程而言 $\phi=\textbf{u}$,因此对流项变为 $\nabla \cdot (\textbf{u} \textbf{u})$,为非线性项。一些算法将其中一个速度作为已知量,另一个作为未知量离散求解。可参考icoFoam解析

  • 非稳态扩散问题的时间步长

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    @Wayne

    显性方法中要求 $\frac{\Gamma \Delta t}{\rho (\Delta x)^2}<0.5$,以及苦郎树小于1. 如果你的例子库朗数很低。那满足第一个条件即可。

    参见:M. Peric,143页。

  • 边界条件是怎么引入到控制方程中的?

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    openfoam 边界条件引入到离散控制方程求解中,实际是把边界节点的值引入到了源项来看待的吧?最想不明白的就是再靠近壁面的体积单元P,再其通过惯性力/压力差/剪切力形成动量方程的时候,是不是还要把壁面剪切应力考虑进来。

  • 边界条件梯度为0 具体代表什么?

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    @ywj123450
    《数值传热学(第2版)》是我唯一力荐的一本中文CFD理论书。

  • 什么叫数值粘度?

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    @paopaoai11 0_1459762185326_9e49d94068cdf3001bfcef180a2398ec_b.jpg

    已更新

  • 有关五面体网格

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    Hi,

    我遇到的使用三菱柱的情况就是四面体的边界层网格。当然需要使用三棱柱来做边界层,有利于使用三棱柱的上下面把误差抵消掉。

    计算效率是指?
    目前出了纯结构网格,其他的网格在做索引的时候编程都要比结构网格复杂。
    如果值得是精度,三棱柱在边界层肯定要比4面体好,这个在教材中都有提及。

  • 什么是averaging turbulence?

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    @showhand 多谢大神回复!

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    想找一些适合cfd入门学生学习的题目
    最好有把cfd的各个环节单列出来的题目(例如 贴体坐标系生成)
    以及这些问题用什么工具求解
    我是指学习使用哪些工具对于科研实际具有意义(例如使用哪些软件(fluent?turbo?) 还是用哪种语言自己编写代码(例如cpp)?有哪些部分已经出现类库,哪些需要自己编写呢?尤其是科研中是怎样实际操作的)

  • 湍流模型的松耦合方法

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    进一步推广到流场涉及多种物理现象,比如燃烧蒸发等,也可不可以这么做?前提是非定常情况?

  • 为什么LES具有随机性?

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    没想到图越来越多。手机看的注意了。我这个图多。

    结构网格的拥护者简单说一下为什么我喜欢结构网格。以下只针对简单几何以及不是太复杂的几何。复杂到不行的网格我选择混合网格。我自己做的算例不用纯四面体网格。

    六面体网格具有以下优点:

    非矩形网格的歪斜(skewness)严重
    这需要做面法相梯度计算修正。稍微增加计算步骤。著名的CFD非矩形修正因此而来

    截面重构不光顺
    举例,一个正方盒子,一半是水,我们用矩形网格重构的气液截面是这样的:
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    黄色为一相,白色为一相。即使网格很糙,我们的截面也是平的。下图为三角形非结构网格:
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    可见糙网格下界面不平。这导致后处理需要耗费精力。

    高度非线性物理问题影响矩阵对角占优
    这也是非线性动力学,例如金属撞击、生物力学分析中结构网格肆虐的原因。(这个我没有测试,之前在网上看到的结论,来自链接文本

    非结构网格数量更多增加计算资源
    网格单元的面越多网格越少。六面体网格并不是数量最少的。数量最少的是多面体网格(star推荐的?)如下图
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    再看这个情况对比:只有第一个是结构网格,第二个网格多。第三个第四个和均为非正交且和流线不贴合
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    因此目前自动生成的非结构网格一般数量是即为巨大的。计算的时间会超过你花一星期做结构网格的时间。另外,万一中途发散了怎么办。

    费结构网格高度不可控
    几何稍微一点点的变化会导致全场四面体网格做位移。结构网格(ICEMblock切出来的)具有即为即为高度可控性。可以对基本所有的网格单元进行控制。俩者区别天差地别。

    我了解的所有的离散格式对结构网格适应性更强
    也就是说结构网格对流场具有强的多的顺应性。例如旋转机械,结构网格和速度流线高度贴合。

    矩形网格对边界更好的捕获
    为何非结构网格要添加边界层网格?矩形网格对壁面贴合更好。

    复杂CFD模型在结构网格上收敛更强
    个人经验。比如双流体模型,LTS局部时间步框架下的模型,激波捕获等。当然那种不可压缩单相流不算

    太多就不写了...

    引用从业CFD27年OpenFOAM创始人Henry的一段话:

    hex and polyhedral cells are generally superior to tet cells in finite-volume and the difference in both accuracy and convergence behaviour can be large. However, it also depends on the quality of the hex and tet cells and many of the problems with tet meshes stem from the poor quality of some tets produced by many automatic tet mesh generators. In order to really appreciate the difference it might be a good idea for you to try both for your problems. For VOF calculations I would expect the solution on hex/poly cell meshes to be dramatically better.

    大意为:

    在有限体积中,六面体和多面体网格相对于四面体网格优势明显。主要在精度和收敛上。对于VOF(我上文提及的第2点),结构网格的优势是大大的。

    最后,需要耗费大量时间生成的六面体网格至今没有消失,必然有存在的道理。

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    无时间项的欧拉方程不好解,原因在于:如果流场用稳态的欧拉方程来描述并求解,在激波前(超声速)为双曲线类方程组,钝体头部为椭圆线方程组(下图)。椭圆形和双曲线方程组用同一种数学解法来解并不好解。
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    欧拉方程相对于NS方程不好解是因为:欧拉方程(椭圆和双曲混合或双曲)和NS方程(椭圆或者抛物)的数学类型不同。且双曲型方程组比椭圆、抛物复杂是因为添加了一个流场信息沿着某个曲线(特征线)传递的特性。

    欧拉方程数学形式不是更简单么,为什么求解会更困难呢?

    是的,直观来讲方程少了一项。不过只是少了一项而已,导致方程的数学特性反而复杂了。

    方程类型分类:
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    很容易看出无粘流要么为椭圆和双曲混合(稳态),要么为双曲。都要比有粘流的椭圆和抛物复杂。

    因此,欧拉方程一般添加时间项。毕竟“单一双曲”比“椭圆+双曲”容易。

    以上信息都可以在An Introduction to Computation Fluid Dynamics-The Finite Volume Method以及Computational Fluid Dynamics: The Basics with Applications中找到

  • 有关FVM的数值精度问题

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    你好,

    这个问题我最近研究过。请参考:CFD中的高阶精度是不是扯淡。在这里面已经讨论很详细了,此处不赘述。