基于对称保护的二阶时间精度PISO方法

E.M.J.科门*、J.A.Hopman、E.M.A.Frederix、F.X.Trias、,R.W.C.P.Verstapen先生

*此作品的通讯作者

研究成果:对日记账的贡献第条学术同行评审

17 引文(Scopus)
174 下载(纯)

摘要

本文提出了一种新的守恒对称保时二阶基于PISO的压力-速度耦合方法,用于求解非结构并置网格上的不可压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,其中我们使用Butcher数组来规定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·格林涡旋和盖驱动腔流测试案例评估了所实现的离散化方法的能量守恒特性以及所选择的龙格-库塔方案的时间一致性。最后,我们使用了一个更复杂的湍流通道流测试案例,以进一步评估所提出的基于PISO的新保守对称保压增量方法的性能。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。

原始语言英语
物品编号104979
页数16
日记账计算机和流体
体积225
内政部
出版物状态已发布-2021年7月15日

关键词

  • 搭配
  • 保守派
  • 开放式泡沫
  • 伦格-库塔
  • 对称保持离散化
  • 非结构化

指纹

深入研究“基于对称保护的二阶时间精确PISO方法”的研究主题。它们一起形成了一个独特的指纹。

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