跨音速求解器选择

[fangyuanaza]

各位老师好，最近想用数值模拟复现1989年von Karman Institute 做的一个high pressure turbine 叶片的实验结果. 入口速度是60m/s，出口速度是344m/s。选用什么求解器合适呢？我之前做subsonic 的时候用的rhoSimpleFoam, 但是用在这个上面会浮点溢出，流场也不对，我用rhoPimpleFoam,库朗数太大算不下去，时间步给很小也会这样，因为pimple算法是simple 与 piso的结合，感觉这时间步选取也挺巧妙的，不是越小越好，也没试到那个合适的点。而rhoCentralFoam又是适用于高超音速的流动的，适于捕捉激波。所以想请教各位老师，在跨音速流动模拟这块有什么经验么？该用哪个求解器合适呢？

[cccrrryyy]

没算过超音速跨音速啥的，但用过很多次rhoSimpleFoam和rhoPimpleFoam了，这些都是有transonic选项的，要不试试把它打开？

[fangyuanaza]

@cccrrryyy 谢谢您的指导！ 两个求解器都尝试了打开，确实能跑更多迭代步，但是还是会浮点溢出。我再想想办法，谢谢您！

[李东岳]

如果用排除法，rhoCentralFoam肯定是不能用。那你随后剩下的就是rhoSimple/pimpleFoam求解器了。

这个讨论很经典。openfoam求解器本源是打算处理跨音速的。从压力速度耦合求解器就可以看出来。但是在超音速之后，压力方程这面还是单独做了一个全场的switch，而不是局部的处理，导致出现了个transonic的选项。我对这个也很感兴趣，不过目前来看这种跨音速的收敛性不太好弄。现在有一些基于openfoam植入的all speed求解器，但是不知道怎么样，不是官方的。

持续关注。

不知道商软那面怎么搞的？

[cccrrryyy]

@fangyuanaza 那感觉要深挖了，这个东西我完全是外行，看看有没有专家指导

你这个调用的RANS模型吧，会不会是这方面的问题？

[fangyuanaza]

@cccrrryyy 对，用RANS对应rhoSimpleFoam， URANS对应rhoPimpleFoam。用的湍流模型是kOmegaSST

[fangyuanaza]

@李东岳 是的，看了李老师的东岳流体对于这三个求解器的介绍，排除了rhoCentralFoam。看到有人用rhoCentralFoam做的高超音速的jet模拟，激波挺漂亮的。
还有一个无关话题，最近看了一遍李老师写的无痛苦NS方程笔记，觉得写得好好啊，这种理解了复杂的内容然后用一些明白易懂的比喻写出来，比如房间跟热气球的比喻，感觉太妙了，感叹一下。

[cccrrryyy]

@fangyuanaza kOmega这个模型好像很难调试，试过简单点的kEpsilon这种么？还是说这类问题没人用kEpsilon

[fangyuanaza]

@cccrrryyy 谢谢你的回复！用KOmegaSST有三方面的原因。第一是我用kOmegaSST做过subsonic jet， mixing layer等的模拟，效果都不错，高超音速的jet别人也做了，结果跟NASA的比对了，都挺好的，因为这些算例的积累所以想继续用KomegaSST做。第二是我们组在做修改KomegaSST湍流模型这块，所以希望都基于这个做。第三是因为用组里编的程序，湍流模型是kOmegaSST的做过transonic turbine的模拟，结果也很好。所以我觉得不是湍流模型的问题，认为openfoam应该能模拟出来的。

[18835721626]

@李东岳 在 跨音速求解器选择 中说：

am求解器本源是打