边界层最小尺寸过小,此时非定常的时间步长应该如何设置?



  • 经验上,旋转机械的时间步长采取旋转多少度所用的时间,这不太科学。理论上,是最小网格尺寸除以特征速度(有说需要再减一个量级的),但在稳态计算中,只有将壁面y+调到一定程度才能得到较为准确的解,这就使得壁面第一层网格长度很小。如果采取最小网格尺寸除特征速度的方法,时间步长约为2e-6s,而一个周期约3.5s,计算一个周期非常耗时,而且通常需要计算若干个周期才能出规律,网格数量又多(约2000W),计算量较大。
    不知道这种情况下,时间步长的取值有没有其他方法,或者我的理解有误。请各位大神不理赐教。



  • 如果你要研究壁面湍流作用,可以开始先稳态计算(MRF),然后再瞬态计算,瞬态计算采用稳态计算后的场增加收敛速度。



  • @李东岳 李老师,您好,方法是这样的,但更进一步的时间步长的设置还有些疑惑



  • @LuoS 一般边界层内部流体的速度不是特别的大,可以稍微的加大一点也可以的,而且你的这个是用的最小网格尺寸是除以特征速度我感觉不是很合适,我一般的话是流速最大的区域网格尺寸除以其最大的速度来考虑。当时我也做过关于旋转机械的非定常计算,一般取1度左右的时间已经很小了,e-4以下了,已经可以说明情况了吧。



  • 可以尝试采用隐式计算方法,这样就不用考虑库朗数与网格大小的关系



  • 非常感谢各位的帮助,我现在计划一方面对比若干组时间步长对计算结果的影响,一方面寻求理论上的解释。



  • 2e-6的时候你的库狼数有多大?



  • @LuoS 对比完了以后可以上来说下结果啊:kiss:



  • @李东岳 这是以库朗数为1作为前提做的一个粗略计算,并未进行计算。



  • @下里巴人 我先试试吧,还不知道会有什么结果呢



  • @下里巴人 最近稍微试了一下均匀流下粗糙网格的3组试验,一组时间步长给定为旋转2度的时间,一组为0.2度,一组Fluent自调整。因为时间原因仅做了一小段时间内的对比(未达到稳定周期性变化),关注的两个物理量(一个轴向力,一个转矩)在三组试验中趋势几乎一致,数值误差小于3%.另外对一种非均匀流下的精细网格进行了同样的试验(同样时间较短),趋势几乎一致,但不如均匀流下趋势符合得那么好,误差在9%以内。
    受时间限制,对比不严谨,仅作为前期考察


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