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科门，E.M.J。;J.A.霍普曼。;弗雷德里克斯，E.M.A。;特里亚斯，F.X。;R.W.C.P.Verstapen。

一种基于对称保护的二阶时间精确PISO方法。 （英语） Zbl 1521.76435号

计算。流体 225，文章ID 104979，21 p.（2021）.
摘要：本文提出了一种新的保守对称保二阶时间精确PISO压力-速度耦合方法，用于求解非结构并置网格上的不可压缩Navier-Stokes方程。这种隐式时间步进的新方法是Trias等人[35]针对显式时间步和非结构化并置网格的保守对称保增量压力投影方法的扩展。为了评估和比较这两种方法，我们在开源代码OpenFOAM中的一个统一求解器中实现了它们，在该代码中，我们使用Butcher数组来指定Runge-Kutta方法。因此，通过改变Butcher数组的条目，显式和对角隐式Runge-Kutta格式可以组合成一个求解器。我们使用泰勒-格林涡和盖驱动空腔流测试案例评估了所实现离散化方法的能量守恒特性和所选Runge-Kutta方案的时间一致性。最后，我们使用了一个更复杂的湍流通道流动测试案例，以进一步评估所提出的新的基于保守对称保持增量压力PISO的方法的性能。
虽然这两种实现的方法都基于对称保护离散化，但我们表明，当直接从泊松方程求解总压时，它们仍然会产生少量的数值耗散。当使用增量压力方法时，其中压力校正是由泊松方程求解的，这两种方法都是有效的完全保守方法。对于不可压缩湍流的高保真模拟，非常需要使用完全保守的方法。因此，对于此类模拟，所提出的数值方法预计具有较大的附加值，因为它们为在复杂几何体中执行真正节能的高保真模拟铺平了道路。此外，这两种方法都是在OpenFOAM中实现的，OpenFOAM在CFD社区中得到了广泛应用，因此该社区的很大一部分人可以从开发和实现的数值方法中受益。

引用于1文件

MSC公司：

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
6500万08 含偏微分方程初值和初边值问题的有限体积法
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

关键词：

对称保护离散化;非结构化的;并置的;伦格-库塔;保守的;开放式泡沫

软件：

代码_星期四;星形-CCM+;开放式泡沫;FLUENT公司;所有速度不稳定泡沫
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛E.M.J.Komen｝等人，计算。液体225，文章ID 104979，21 p.（2021；Zbl 1521.76435）
全文： DOI程序 arXiv公司 链接

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