讨论 Fluent计算效率优于OpenFOAM
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@东岳 @wwzhao @cccrrryyy 您好！今天看到cfd-online上的链接：https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-solving/123586-simulations-large-time-steps-high-cfl.html 。里面讨论了 simulations with large time steps (high CFL)，帖子比较老了，说原因是OPENFOAM中没有像fluent那样Pressure-velocity coupling的coupled solver。粗略的看了下文献《A fully coupled OpenFOAM® solver for transient incompressible turbulent flows in ALE formulation》，里面说Implicit + coupling 效率要高。
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@Foamer24 我记得在哪里看到过OpenFOAM的PIMPLE算法原则上是允许大时间步的，它设计这个算法好像就是为了绕过CFL数一定要小于1的情况（印象中是有个最大数字的，好像是<3~5）。回到你前面讲的LES在fluent里面时间步长是10^-6，在OpenFOAM里面就要更小。这一点我有体会，就是感觉OpenFOAM首先是自适应时间步不好用。我现在都用给定的时间步，数值上确实比fluent里面要用的小一点，但不像你在数量级上差这么多，我一般大概用到fluent时间步的八成左右。
我计算的时候会检测最大和平均CFL数，有时候都跳到1点多了，但感觉好像也没啥问题- -我也是LES，然后速度场都用PBiCGStab加DILU，压力用PCG加DIC，不知道你用的是什么，可以分享一下么？你这个时间步我很好奇啊，这么小感觉算起来要等死人的- -
学OpenFOAM光看代码真的不行，随便找个例子做一下学起来更快（比如加个标量方程啊之类的）。当然了，最重要的就是你说的对物理问题的理解。我还想加上一点，就是对数值算法的理解。我学什么numerical diffusion, dispersion这种就感觉学的艰难，甚至到现在都不敢说完全懂。
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@wwzhao @cccrrryyy 您好！我还处于入门阶段，一边用OpenFOAM，一边学OpenFOAMwiki上的3weeks 和编程查询，我的fvSchemes和fvSolution文件如下，目前调试经验是在fvSchemes中设置fluxScheme Tadmor;算得比设置Kurganov;要快。我后面再试下各位的设置，再过来交流。
/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\ ========= | \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox \\ / O peration | Website: https://openfoam.org \\ / A nd | Version: 6 \\/ M anipulation | \*---------------------------------------------------------------------------*/ FoamFile { version 2.0; format ascii; class dictionary; location "system"; object fvSchemes; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // fluxScheme Tadmor;// Kurganov; ddtSchemes { default Euler; } gradSchemes { grad(U) cellLimited Gauss linear 1; grad(nuTilda) cellLimited Gauss linear 1; grad(e) cellLimited Gauss linear 1; } divSchemes { default none; div(tauMC) Gauss linear; div(phi,nuTilda) Gauss linearUpwind limited; } laplacianSchemes { default Gauss linear corrected; } interpolationSchemes { default linear; } snGradSchemes { default corrected; } wallDist { method meshWave; } // ************************************************************************* ///*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\ ========= | \\ / F ield | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox \\ / O peration | Website: https://openfoam.org \\ / A nd | Version: 6 \\/ M anipulation | \*---------------------------------------------------------------------------*/ FoamFile { version 2.0; format ascii; class dictionary; location "system"; object fvSolution; } // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * // solvers { p { solver GAMG; tolerance 1e-7; relTol 0.01; smoother GaussSeidel; cacheAgglomeration off; nCellsInCoarsestLevel 20; agglomerator faceAreaPair; mergeLevels 1; } Phi { $p; } pFinal { $p; tolerance 1e-06; relTol 0; } "(k|omega|epsilon|nuTilda|U|R|v2|f|kt|kl|e)" { solver smoothSolver; smoother GaussSeidel; nSweeps 1; tolerance 1e-20; relTol 0.01; } "(rho|rhoU|rhoE)" { solver diagonal; } } // ************************************************************************* // -
@Foamer24 感谢分享！我没用过fluxScheme，所以这里什么比较好不太清楚。时间步我一般刚开始都是1e-06，之后根据最大CFL数再去调。我个人的感觉是如果需要调到5e-07以下我就会比较注意了，这种量级感觉算的相当慢了。我的网格有内流和外流两部分，内流的话边界层在0.1mm上下，和你差不多。这个就用雷诺数估算了一下。外流（射流）的话就没care边界层了。
我觉得时间步的绝对大小参考意义比较小，毕竟也看你的硬件好坏。可能单个时间步需要的时间（我的大概在一分多钟）和总时间步数（我的大概50，000左右）比较有比较价值。另外，我的ddtScheme一般用backward，因为是二阶的。对流项我也一般不用迎风格式，迎风格式对LES好像不太好。线性求解器里面我的压力方程一直是用PCG在解，没用GAMG。这个点其实我很关心，就是PCG和GAMG到底孰优孰劣，希望有经验的来探讨下！
你这个同样的网格用Fluent只需要1e-06这种量级的时间步吗？这个感觉不科学啊，同样的网格怎么会差这么多呢。
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@东岳 在 讨论 Fluent计算效率优于OpenFOAM 中说：
Ur
您好！之前测试的时候，壁面附近网格越密，网格高度变低、长宽比也变大，要求的时间步长deltaT就越小。不知道您说的Ur是什么定义？不知道在壁面附近有没有特殊处理，增加它的时间步长。
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@东岳 在 讨论 Fluent计算效率优于OpenFOAM 中说：
你需要深挖一下
给你举个例子，下面是运算的一个log文件，时间步长非常小，2e-5，算2天之后，结果完全可以是正确的，但我觉得有问题
在自适应调节时间步长的情况下，时间步长会自动跳转满足CFL标准。其实对于我这个，如果在代码里加上几行，输出Ur的话，会发现下图中全场计算域中，就这么一个地方Ur的值特别大，导致局部库郎数过大。
我建议你看看你的算例是不是也是这样，我怀疑跟我差不多
想请教一下遇到这种情况应该怎么办呢？特别算vof的时候，界面某些点出经常出现很大的速度，导致时间步长小的无法接受。
算的确实慢，难以接受
谢谢，库郎数中的速度指的是特征速度，就用了远场速度，不过用您说的最大速度来预估更合理。还看到东岳老师分享的链接，介绍三维非结构网格的
