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    DNS求解湍流混合层出口处出现异常压力问题

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    • 秋
      秋山结月 最后由 秋山结月 编辑

      2.png

      各位老师好。目前我所模拟的是两层不同速度流体的混合问题。
      N-S方程的求解采用的是Fractional Step Method,时间步进为三步龙格库塔法。
      上下速度边界采用的是零梯度,左右采用周期性边界条件,进口指定一个速度Profile,出口采用的是对流流出的边界条件。

      在计算过程中我遇到了一个问题,当压力结构到达出口边界时,会发生严重的扭曲。

      P.0000.png
      P.0010.png P.0020.png

      这里主要有几个疑问:

      1. 差分格式,库朗数,时间积分方式会是造成这个现象的原因吗?
      2. 出口的速度边界采用了对流流出边界条件,出口的压力(以及构造压力泊松方程时出现的标量:速度散度)应该采用什么样的边界条件?
      3. 我试着统计了一下压力泊松方程的残差,发现即使迭代100步,残差值 r = Ax-b 依然在0.1这个量级,这正常吗?
      李东岳 秋 2 条回复 最后回复 回复 引用
      • 李东岳
        李东岳 管理员 @秋山结月 最后由 编辑

        @秋山结月 出口边界条件什么样的

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        1 条回复 最后回复 回复 引用
        • 秋
          秋山结月 @秋山结月 最后由 秋山结月 编辑

          @李东岳

          李老师您好。

          目前出口是采用如下方程
          3.png

          这里Uc尝试过:

          1. 使用上下层速度的平均值1.5。
          2. 在X方向上采集最靠近边界的三个点的速度值进行平均,作为Uc。

          如果采用2的话,Uc是一个随着Y坐标以及时间变换的函数Uc(y,t)

          Phi是压力泊松方程构造的中间量,这个查了好多文章都说的很模糊,我也就直接用了零梯度。

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