分享:OpenFOAM不同离散格式的简单研究



  • 验证只限于层流圆柱绕流
    所得结论跟一般教科书基本一致,但是能更直观看到不同离散方式的差异!

    时间离散格式对比分析

    微信图片_20200726101857.png

    结论:

    • Euler属于一阶精度,相对backward以及C-N格式精度较低
    • backward格式属于二阶精度,相对C-N格式计算速度较快,其与C-N格式结果相接近
    • 实际计算算中可以先采用Euler格式获得初始解,然后用高阶格式

    面法向梯度对比分析

    微信图片_20200726102038.png

    结论:本网格质量很好,因此修正与否结果差别不大;当网格质量较差时,记得需要修正。保险起见,都给予修正!

    对流格式对比分析

    微信图片_20200726102032.png

    结论:不要使用upwind以及limitedLinear格式作为计算的最终结果,因为精度太低

    梯度格式对比分析

    微信图片_20200726102014.png

    结论:不同的梯度离散格式得到的结果相差很小,基本在2%以内,可以忽略不计



  • 非常感谢,可以把excel上传一下不,我用论坛自带的表格给你排版一下 :huahua:



  • @东岳 已分享,欢迎加工,希望对大家有些参考价值。

    OpenFOAM不同离散格式的简单研究.zip



  • 非常厉害的工作!

    我处理了一下,我可以把你之前发的图删掉不


  • OpenFOAM副教授

    感谢楼主分享,这些数据会让大家少走很多弯路.

    我有一个想法,不知楼主能否分享这个工做中 OpenFOAM 的一个算例文件?
    后来的人可以基于楼主研究,进一步研究相关问题.比如,在网格质量比较差情的况下,会有怎么样的影响.或者计算效率之类的.



  • @东岳 可以的,这样更加简洁,方便大家阅读!



  • @random_ran 为方便大家进一步研究,这里提供了本人验算的算例,欢迎大家下载进行进一步研究。进一步研究结果欢迎在这里分享!
    算例如下:Case——Flow around a 2D circular cylinder(Re200).zip


  • OpenFOAM副教授

    @波流力 非常感谢,我放在了这个仓库中,会做进一步步的研究,有值得分享的我会回来盖楼的.



  • 我曾用过fluent算过单圆柱绕流,希望得到一个 趋近稳定解的值,然而我在确定所有条件后,通过更改网格的精度,包括y+,包裹域大小,网格增长率,都没有一个趋近解,只有越来越小的数值。



  • @红豆沙 我最近在做圆柱绕流的验证工作,采用OpenFOAM进行计算,研究的雷诺数数范围200~1e5,所得结果与文献基本一致。湍流时,采用的是kw-SST模型。你所说的希望得到一个趋近稳定的解是什么意思?圆柱绕流最后的计算结果不稳定吗?



  • @波流力 我以前也做过单圆柱绕流,是Re=100还是150来着,选用的 层流模型,当时以为自己哪里做错了,所以数据也没保存,但得到的结果就是,不管我网格如何变,基本我是越来越精细,但得到的升力数值没有趋于一个稳定值,而是一直呈现 递减的现象,我所查阅的文献中,也没有一个 较为统一的值,



  • @波流力 我在控制其余算法等条件不变的情况下,做的网格无关性验证,通过改变,网格包裹域的增长率,大小,y+,来希望得到一个 趋于精确解的值,但是按照正常理解来说,当网格精细度达到一定程度后,求解出来的,如升力值应该趋于一个值,但我没有,而是随着网格越发的精细,没有一个稳定值的出现,相反一直在减小。



  • @红豆沙 但算出的不同的值,和不同的文献的能对比上,也就是说,我所查阅的文献中,对于这个值也没有一个 较为精确地值,就很奇怪,非常奇怪。



  • 鼓掌,斯国一。非常感谢你的分享。
    结果看来是对流格式得影响最大。
    我之前对Re1w的圆柱绕流也是进行了很多尝试,主要是对流项的。为什么你这边要用linearUpwind作为基准呢?
    我的网格质量由于不能做到很好,所以尝试的是limitedLinear,以及调整后面的参数。分别用了0.2,0.5和1。 但是后面的系数1的话重视安定性。0的话重视精度,如果在质量很好的网格下,0的结果应该是接近语linear的。
    所以个人觉得并不是要避免使用limitedLinear模型,在网格质量不是太好的情况下,大家可以尝试这个系数的调整来达到精度和安定的平衡。(一点拙见)



  • @红豆沙 欢迎用OpenFOAM来算算,网格加密后结果一般趋于一致,cd,cl不再变化



  • @hoversoar 因为是二阶精度,并且所得结果与文献差别很小,故选用linearUpwind作为基准。其他网格质量可以进一步验证,这值得进一步讨论。



  • 嗯嗯 下来 我在你的结果上 用 OF 试试,,看看结果怎么样,,



  • 这是一个excellent的测试 老铁想没想过做3D LES的 我这面可以提供几百个核的计算资源随便你用 :146:


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