OF可压流求解器
-
Hi, @Aeronastro
我个人不怎么做超音速空气动力学，对这个帖子不会有什么特殊贡献。
但有关rhoCentralFoam我层和Henry讨论过，他表示rhoCentralFoam相比较rhoPimpleFoam更加适用于震波捕获。另外，rhoCehtralFoam有文献，昨天重做系统刚把这个我没怎么调研的求解器的文献删除。没想到今天就遇到了。google一下？:anguished:
其他有关KNP，ROE尚不清楚。如果你有兴趣，是否可以简单说一下为什么超音速流有很多特别的对流格式？
-
这里有个网站， compressibleFOAM: http://pavanakumar.github.io/compressibleFoam/index.html， 对你实现可压缩求解器可能有帮助。里面的一个 Instructional workshop on OpenFOAM programming LECTURE 系列Lecutures也是很好的资源。
-
Hi, @Aeronastro
我个人不怎么做超音速空气动力学，对这个帖子不会有什么特殊贡献。
但有关rhoCentralFoam我层和Henry讨论过，他表示rhoCentralFoam相比较rhoPimpleFoam更加适用于震波捕获。另外，rhoCehtralFoam有文献，昨天重做系统刚把这个我没怎么调研的求解器的文献删除。没想到今天就遇到了。google一下？:anguished:
其他有关KNP，ROE尚不清楚。如果你有兴趣，是否可以简单说一下为什么超音速流有很多特别的对流格式？
只能初略的解释下：
因为在激波层这一极其薄的区域要人为增大粘性（可以通过各种方式），让数值上的激波厚度能跨越几个（1个、2个...，也不能太多）计算网格（远大于实际的激波厚度），不然程序在间断处就不稳定。但是又要保证这个数值粘性在那些比较光滑的地方比较小。这两个要求很难同时满足得比较好，所有就会有对流格式出现了。 -
@xuebao1989 您好，那个网站我貌似打不开:upset:
里面都有哪些有用的资料呢？能否共享一下？:tongue_out:
谢谢:happy: -
@Aeronastro 把链接的index.html去掉即可打开
-
已婚，勿扰。
本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。 -
终于看到有做这个方向的朋友了。现在我就是想在这个方向上发展，目前也有一些其他人的前期工作。现在主要参考DensityBasedTurbo和foam-extend-4.0中的fvBlockMatrix等相关内容。
目前梳理一下主要还有几方面工作亟待完成：
- 完善的通量分裂格式代码，这个之前已经有很多实现了，包括foam-extend中的dbns实现；
- 低马赫数流动的预处理方法；
- 基于blockMatrix的隐式时间格式，或者更方便的LU-SGS方法。不幸的是，如果使用预处理方法，求解的矩阵还会是block格式的。
如果以上几个方面OK的话，在OpenFOAM中实现与fluent相似的密度基求解器就可行了。目前最头痛的问题是OpenFOAM的官方版本至今也没有推出blockMatrix求解实现的计划，看现在的情况，只能在foam-extend下实现。
ps：看过foam-extend 中blockLduMatrix的主要实现，基本在基本库foam中，对应官方版本的OpenFOAM基本库。由于这个库很低层，如果想实现移植是一个很大的工程。各版本各有优势，大牛们又各自为战，有时候也忍不住想吐槽一下。
-
通量分裂是不是还分FVS和FDS，还是现在大家都融合到一块儿了？
我刚入手，但是觉得有点问题的地方在于：
- OpenFOAM的lduMatrix会不会对求解器开发构成限制？这样隐式项只有neighbour部分的影响，其他全部搞成deferred correction了；
- OpenFOAM貌似没有自带的计算数值通量的函数库，连界面两侧的插值获取都要手动实现（类似rhoCentralFoam），感觉不是很方便；
- 对blockMatrix不太了解，但是感觉在限制器设计上是不是还有很多工作要做？毕竟多维扩展的矢量限制器想想就可怕；
- 从时间项来看感觉OpenFOAM只有线性单步法的时间推进(time stepping)算法，连线性多步法都没有，还得自己实现；
- 低Mach数理论上可以用预条件，但是必要性存在问题呀，完全可以用不可压缩的求解器嘛；
- 除了LU-SGS外还其他的方法会不会更好一些？JFNK/IDR(s)之类的？感觉lduMatrix还是很适合稀疏算法的。
-
其实不管fvs还是fds，或者有融合二者的AUSM系列，都可以抽象成输入网格面两边格心的原始变量，通过相应变换生成守恒通量。也就是说通量分裂格式在代码实现上可以抽象成一个系统。
另外roe AUSM HLLC等等格式都是一阶精度，通过限制器可以实现二阶精度。也就是在这个基本数值通量上，通过限制器实现插值重构。
另外blockldumatrix基本迭代求解方法可以类比ldumatrix。本质上ldumatrix可以认为是blockldumatrix<scalar>。当然存在一些自己独特的block子矩阵特殊处理方法。目前一些求解器通过先生成fvmatrix然后后期组装成fvblockmatrix。就目前状况，如果不涉及隐式时间项，可以在不涉及blockmatrix的前提下实现。
其实不管是压力基还是密度基，都在努力扩展求解范围。很多实际问题并不会有明显区别，甚至有跨多流态的问题。
以上，自己的一些理解，希望进一步交流
-
我的理解和您不一样，我的理解是限制器只在interpolation阶段有用，（代码显示OF也是只在interpolation阶段有用限制器，玩的似乎是flux limiter的路数而不是gradient limiter，但是感觉很奇怪），守恒通量是用Riemann求解器搞出来的，Roe/AUSM/HLLC都算是Riemann求解器，大概意思是从两侧的通量整出个新通量出来。整出的新通量还要用限制器限制么？我觉得应该不用了吧，限制器需要一个比较范围，新通量算出来和谁比较呢？
按理说FVM搞Reconstruction, Evolution, Projection三步的时候，limiter也是只在Reconstruction步起作用，Evolution步应该不起作用吧，除非在Projection步起作用？
block只要是方阵非奇异，自己也能构成一个数域(field，像整数复数一样)做加减乘除，抽象来看和单个张量没太大区别。
关键是现在sparse linear solver挺多的呀，OF为啥不直接调用呢？
p.s. 我觉得OF有一点儿我没看懂，丫的本质上是个semi-implicit的Picard迭代，我看的文献显示semi-implicit的formulation很难做到很快的加速，除非你把快的物理过程和能量占比比较小的部分搞隐式了才行。但是OF把粘性项都给搞成一半隐式一半deferred correction了，搞得特别隐式有必要么？（我对deferred correction的理解就是显式的，除非多迭代几次）
p.s.2 因为OF没有求Jacobian，是求的全量，所以我觉得它是Picard迭代，而不是Newton迭代。
-
对，您理解的没错。就是在插值的时候用到限制器。roe等得到的一阶数值通量通过插值获得二阶或者最高二阶的计算通量
-
sorry, 没看懂，数值通量是在界面的，surfaceScalarField怎么通过限制器差值得到另一个surfaceScalarField呢？毕竟最后要求div的。
-
我觉得会不会是lduMatrix结构比较特殊，和常见的sparse linear algebra的矩阵数据结构CCS,COO啥的都不一样。但是我觉得不应该呀，这玩意儿和directed graph的adjacency matrix表示是一样的呀。应该用得还蛮多的吧...
