关于使用层流模型求解湍流时发散的思考



  • 求解层流直接求解,而湍流流动则需使用湍流模型,湍流模型是为了更好的考虑湍流流动自身所具有的三维非定常效应,也正是基于此,提出了像涡粘模型,雷诺应力模型,大涡模拟等系列方法,而DNS则是通过直接求解全尺度的漩涡直接求解流场,也就不分层流或者湍流,那么openfoam中层流计算laminar不也是这样吗,当然具体离散和求解还是有所区别,也就是将laminar叫做q-DNS,也有相关文献对此进行了研究,当然为了满足DNS的空间分辨率,网格十分的小。
    现在我有一个问题,如果直接在粗糙网格下不使用任何湍流模型,而直接用laminar对湍流进行计算,然后计算直接发散,想知道这里面是什么导致的,单从网格分辨率角度来看,不应该只是捕捉不到细致流场吗,也就是计算结果精度太差,那为什么网格粗糙会导致发散而精细网格却要好很多呢?捕获.PNG


  • 管理员

    为什么网格粗糙会导致发散而精细网格却要好很多呢?

    你自己的算例?



  • 自己刚入门Openfoam在跑一些简单算例,湍流模型那忘记改了,就还是用的laminar,然后就发现这个问题了


  • 管理员

    这不应该是湍流模型的问题



  • 我最近也发现一些类似的问题,openfoam求解时库朗数过大会直接发散,对于多相流求解器在1.0以下基本能够稳定求解,对于LES和qDNS可以大一些,但是从求解上来讲这两种方法都需要满足CFL小于1.0?



  • @李东岳 李老师,我也是这么觉得的,网格粗糙的时候求湍流用模型模华求解稳定性不错,但同样粗糙网格不用湍流模型用层流模型直接求解,虽然说结果肯定不对,但是计算变得很不稳定,从算法是不是有什么解释啊,您有空能否指点一下下?:xinxin2:



  • @veen 瞬态计算应该都要满足CFL<1吧,要保证数值在网格上推进的每一步是收敛的



  • @心里的小漩涡 但是到实际工程上,基本不可能满足CFL<1.0吧,几百米几千米的计算域,满足精确计算的话花销太大了



  • @veen 不清楚,cfl只是说保证计算结果收敛,精度的问题可能重点不在这上面了,稳态计算的话cfl要求没那么高


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