分享：OpenFOAM不同离散格式的简单研究

[波流力]

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

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

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

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

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

[东岳]

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

[波流力]

@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

[东岳]

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

[random_ran]

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.

[波流力]

@东岳 可以的，这样更加简洁，方便大家阅读！

[波流力]

@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

[random_ran]

@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.

[红豆沙]

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。

[波流力]

@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？

[红豆沙]

@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，

[红豆沙]

@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]

@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。

[hoversoar]

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）

[波流力]

@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

[波流力]

@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。

[红豆沙]

嗯嗯 下来 我在你的结果上 用 OF 试试，，看看结果怎么样，，

[东岳]

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