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  3. 请问各位大佬:瞬态模拟中某个时间步的数据,在空间内满足稳态的N-S方程吗?

请问各位大佬:瞬态模拟中某个时间步的数据,在空间内满足稳态的N-S方程吗?

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17 帖子 5 发布者 10.6k 浏览
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    GHX
    写于 最后由 编辑
    #1

    我记得瞬态模拟是每个时间步都要收敛的,那这个收敛的意思是说:一个时间步的模拟结果,服从稳态的(或者说去掉时间项的)N-S方程的意思吗?
    谢谢各位大佬!

    C 1 条回复 最后回复
  • Z 离线
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    zhouxu
    写于 最后由 编辑
    #2

    我认为,瞬态计算某个时刻的结果满足N-S方程,但是流动是需要发展的,不一定是最终收敛的结果

    G 1 条回复 最后回复
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    GHX
    在 中回复了 zhouxu 最后由 编辑
    #3

    @zhouxu 谢谢您的回复!我没有完全理解您的意思,请问您是说,比如把瞬态下某个时间步的数据单独拿出来,它在空间上是服从N-S方程的,但可能没完全收敛吗?

    Z 1 条回复 最后回复
  • Z 离线
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    zhouxu
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #4

    @ghx 应该是这样

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    GHX
    在 中回复了 zhouxu 最后由 编辑
    #5

    @zhouxu 在 请问各位大佬:瞬态模拟中某个时间步的数据,在空间内满足稳态的N-S方程吗? 中说:

    @ghx 应该是这样

    感谢!!

    1 条回复 最后回复
  • C 离线
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    cccrrryyy 超神
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #6

    @ghx 求解的是瞬态的方程,为什么某个时间步的结果会服从稳态的方程?

    当然,假定你模拟的确实是瞬态过程,而不是采用瞬态的求解方法在模拟一个实际上是稳态的过程。

    I don't want to survive, I want to thrive.

    G 1 条回复 最后回复
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    GHX
    在 中回复了 cccrrryyy 最后由 编辑
    #7

    @cccrrryyy 感谢您的回复!
    我模拟的确实是瞬态过程,不是瞬态方法求解稳态过程,所以应该是错了:135:
    我原来想的是:比如我做一个二维的模拟,拿出某个时间步的模拟数据,那这就是一个数据平面,我有各个点的u,v,p数据。
    那这个平面内各个栅格的u,v,p数据之间,会不会服从N-S方程去掉时间项之后的方程呢?:135:
    不好意思,基本理论不扎实,问出这种问题:xinlei:

    C Z 拂 3 条回复 最后回复
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    cccrrryyy 超神
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #8

    @ghx 没什么不好意思的,论坛就是用来讨论问题的,而且越是看起来初级的问题越需要思考。

    你这个问题其实可以自己做一下后处理来证实,理论加上自己的实践出来的东西就会形成很深刻所谓的“物理直觉”:chouchou:

    I don't want to survive, I want to thrive.

    G 1 条回复 最后回复
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    GHX
    在 中回复了 cccrrryyy 最后由 编辑
    #9

    @cccrrryyy 感谢您的回复!
    请问您是说,我可以去切一个片,依据其中的栅格变量值和我设定的离散格式,自己手算一下在空间上符不符合去掉时间项的N-S方程吗?:chouchou:

    C 1 条回复 最后回复
  • C 离线
    C 离线
    cccrrryyy 超神
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #10

    @ghx 是的。你甚至可以用最简单的一维算例,网格数量也少点,比如就4个啥的。取某个中间结果,然后后处理一下看看。

    I don't want to survive, I want to thrive.

    G 1 条回复 最后回复
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    GHX
    在 中回复了 cccrrryyy 最后由 编辑
    #11

    @cccrrryyy 好嘞!谢谢您!!:146:

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  • Z 离线
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    zhouxu
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #12

    @ghx 这个要看流是否达到稳态。若流动达到稳态,这N-S中对流项、扩散项和源项平衡,那时间项为0。若没有稳态,即N-S方程中时间项、对流项和源项不平衡,这时候就需要非稳态项发挥作用(不为0),那在下一时刻,该局部的速度会发生变化。观察流动是否达到稳态,可以看计算日志,迭代步数为0,就代表流动稳态。一般对于层流流动,流动会有稳态的说法。但对于湍流,只能成为稳定,也就是时间项不会为0。

    G 1 条回复 最后回复
  • G 离线
    G 离线
    GHX
    在 中回复了 zhouxu 最后由 编辑
    #13

    @zhouxu 非常感谢!受益匪浅!醍醐灌顶!:140:

    1 条回复 最后回复
  • C 离线
    C 离线
    chszkc
    写于 最后由 编辑
    #14

    如果你求解的是瞬态问题且不存在稳定解(不是湍流那种统计稳态),那求解结果肯定不满足稳态NS方程。

    瞬态求解你可以理解为下一时间步的流场$U_{n+1}$是未知的,你只能通过$U_{n}$和离散NS方程结合来求解出$U_{n+1}$。假如你$U_{n}$的流场已经满足稳态NS方程了,那必有$U_{n+1}-U_{n} = 0$,也就是下一步的流场和本步完全一样,流动不随时间变化,这就是前面所说的稳定解。层流倒是可能会出现这种情况。所以是否能满足还是针对你考虑的物理问题。

    1 条回复 最后回复
  • 拂 离线
    拂 离线
    拂晓太阳
    在 中回复了 GHX 最后由 编辑
    #15

    @ghx 对于非定常问题,瞬态模拟离散之后,会出现与上一个时间步相关的相,相当远下一个时间步计算的源相。这与直接求解稳态方程是不同的。

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    GHX
    在 中回复了 拂晓太阳 最后由 编辑
    #16

    @拂晓太阳 感谢大佬!深入浅出!贼容易理解!

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    G 离线
    GHX
    写于 最后由 编辑
    #17

    @chszkc 谢谢大佬!!学到啦!!!

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