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@zhouxu 在 请问各位大佬:瞬态模拟中某个时间步的数据,在空间内满足稳态的N-S方程吗? 中说:
@ghx 应该是这样
感谢!!
@ghx 求解的是瞬态的方程,为什么某个时间步的结果会服从稳态的方程?
当然,假定你模拟的确实是瞬态过程,而不是采用瞬态的求解方法在模拟一个实际上是稳态的过程。
@cccrrryyy 感谢您的回复! 我模拟的确实是瞬态过程,不是瞬态方法求解稳态过程,所以应该是错了 我原来想的是:比如我做一个二维的模拟,拿出某个时间步的模拟数据,那这就是一个数据平面,我有各个点的u,v,p数据。 那这个平面内各个栅格的u,v,p数据之间,会不会服从N-S方程去掉时间项之后的方程呢? 不好意思,基本理论不扎实,问出这种问题
@ghx 没什么不好意思的,论坛就是用来讨论问题的,而且越是看起来初级的问题越需要思考。
你这个问题其实可以自己做一下后处理来证实,理论加上自己的实践出来的东西就会形成很深刻所谓的“物理直觉”
@cccrrryyy 感谢您的回复! 请问您是说,我可以去切一个片,依据其中的栅格变量值和我设定的离散格式,自己手算一下在空间上符不符合去掉时间项的N-S方程吗?
@ghx 是的。你甚至可以用最简单的一维算例,网格数量也少点,比如就4个啥的。取某个中间结果,然后后处理一下看看。
@cccrrryyy 好嘞!谢谢您!!
@ghx 这个要看流是否达到稳态。若流动达到稳态,这N-S中对流项、扩散项和源项平衡,那时间项为0。若没有稳态,即N-S方程中时间项、对流项和源项不平衡,这时候就需要非稳态项发挥作用(不为0),那在下一时刻,该局部的速度会发生变化。观察流动是否达到稳态,可以看计算日志,迭代步数为0,就代表流动稳态。一般对于层流流动,流动会有稳态的说法。但对于湍流,只能成为稳定,也就是时间项不会为0。
@zhouxu 非常感谢!受益匪浅!醍醐灌顶!
如果你求解的是瞬态问题且不存在稳定解(不是湍流那种统计稳态),那求解结果肯定不满足稳态NS方程。
瞬态求解你可以理解为下一时间步的流场$U_{n+1}$是未知的,你只能通过$U_{n}$和离散NS方程结合来求解出$U_{n+1}$。假如你$U_{n}$的流场已经满足稳态NS方程了,那必有$U_{n+1}-U_{n} = 0$,也就是下一步的流场和本步完全一样,流动不随时间变化,这就是前面所说的稳定解。层流倒是可能会出现这种情况。所以是否能满足还是针对你考虑的物理问题。
@ghx 对于非定常问题,瞬态模拟离散之后,会出现与上一个时间步相关的相,相当远下一个时间步计算的源相。这与直接求解稳态方程是不同的。
@拂晓太阳 感谢大佬!深入浅出!贼容易理解!
@chszkc 谢谢大佬!!学到啦!!!