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极低雷诺数下,PIMPLE迭代初始残差保持为1,降不下来

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    lwjetmann
    在 中回复了 李东岳 最后由 lwjetmann 编辑
    #3

    @李东岳 感谢老师回复!动量预测是关掉了的。

    打开试了试,步长极小,残差也一直保持在一个值不下降,cumulative则很大,如下:

    Courant Number mean: 7.953414508e-05 max: 0.4993036972
    deltaT = 4.979675437e-35
    Time = 6.00001e-05
    
    PIMPLE: iteration 1
    DICPCG:  Solving for pcorr, Initial residual = 1, Final residual = 0.04941709914, No Iterations 29
    DICPCG:  Solving for pcorr, Initial residual = 0.03122316034, Final residual = 0.001556737496, No Iterations 121
    DICPCG:  Solving for pcorr, Initial residual = 0.006804280077, Final residual = 0.0003314734696, No Iterations 359
    DICPCG:  Solving for pcorr, Initial residual = 0.002308369425, Final residual = 9.709852492e-11, No Iterations 911
    time step continuity errors : sum local = 1.793718362e-20, global = 1.178518414e-23, cumulative = 1.037419916e+19
    smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 3.985498772e-05, Final residual = 2.227155701e-11, No Iterations 1
    smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 6.302253167e-05, Final residual = 2.385619185e-11, No Iterations 1
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.004038713667, Final residual = 0.0001722133227, No Iterations 18
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.0005583071565, Final residual = 2.673668049e-05, No Iterations 34
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 9.485975434e-05, Final residual = 4.53317788e-06, No Iterations 33
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 2.596708738e-05, Final residual = 1.231466526e-06, No Iterations 38
    time step continuity errors : sum local = 7.929103562e-15, global = -8.302368146e-16, cumulative = 1.037419916e+19
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.003717218882, Final residual = 0.000164557501, No Iterations 17
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.0005378364039, Final residual = 2.53035408e-05, No Iterations 34
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 9.265726415e-05, Final residual = 4.535601234e-06, No Iterations 36
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 2.556961887e-05, Final residual = 9.918214454e-11, No Iterations 548
    time step continuity errors : sum local = 6.482264028e-19, global = 6.603865839e-20, cumulative = 1.037419916e+19
    PIMPLE: iteration 2
    ...
    PIMPLE: iteration 50
    smoothSolver:  Solving for Ux, Initial residual = 1.226945138e-10, Final residual = 6.6691269e-16, No Iterations 1
    smoothSolver:  Solving for Uy, Initial residual = 1.651845516e-10, Final residual = 3.177048458e-16, No Iterations 1
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.000949721577, Final residual = 4.516299707e-05, No Iterations 41
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.0004457930337, Final residual = 2.206483819e-05, No Iterations 23
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 7.977007558e-05, Final residual = 3.747481321e-06, No Iterations 36
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 2.418915618e-05, Final residual = 1.162060008e-06, No Iterations 48
    time step continuity errors : sum local = 7.482194647e-15, global = -7.221446192e-16, cumulative = 1.037419916e+19
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.003705959955, Final residual = 0.0001646823634, No Iterations 17
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 0.0005377574684, Final residual = 2.535476181e-05, No Iterations 34
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 9.241219827e-05, Final residual = 4.525895839e-06, No Iterations 36
    GAMG:  Solving for p, Initial residual = 2.542969083e-05, Final residual = 9.774400044e-11, No Iterations 548
    time step continuity errors : sum local = 6.388632178e-19, global = 6.502735317e-20, cumulative = 1.037419916e+19
    PIMPLE: not converged within 50 iterations
    ExecutionTime = 21923.2 s  ClockTime = 21963 s
    
    Courant Number mean: 7.964991508e-05 max: 0.4989139005
    deltaT = 4.99051583e-35
    Time = 6.00001e-05
    

    看到站内其它的帖子,试了试有量纲/无量纲计算(此前圆柱直径0.05,nu=50;改为圆柱直径0.0005,nu=0.5),也无法收敛。

    走投无路试了一下StarCCM,多低雷诺数都能算,和OpenFOAM那些能收敛的算例比得还贼好

    1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #4

    今天才看到这个消息。不知道后来debug的怎么样了。

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    L 1 条回复 最后回复
  • L 离线
    L 离线
    lwjetmann
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #5

    @李东岳 最后还是没搞明白咋回事,怀疑是动网格不能用来算很低雷诺数的情况,外边界条件可能不匹配

    假如圆柱不动,多低雷诺数(甚至拿掉对流项)应该都可以算吧

    1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #6

    你上次发帖子的时候我刚办完课,然后去美国了。
    这次回帖子的时候我下周要回国办课了。
    两次都赶上我要么出国,要么回国。4月中旬从英国回来,或许可以给你看看。

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    L 1 条回复 最后回复
  • L 离线
    L 离线
    lwjetmann
    在 中回复了 李东岳 最后由 编辑
    #7

    @李东岳 感觉这个问题挺有意义的,肯定可以从原理上说清楚为啥发散。给的是一个极大的单块网格平动(入口速度零,零法向压力梯度;出口压力零,零速度梯度),一直调不出来就放弃了,可能雷诺数低到某个程度,就不能靠放大计算域来使边界条件匹配了。

    祝李老师上课愉快!

    A 1 条回复 最后回复
  • C 离线
    C 离线
    CHRISVC
    写于 最后由 编辑
    #8

    最近也在搞类似的,debug了很久,不过没有研究过1e-3这么低的雷诺数,提供几个思路:

    1. 关闭动网格,只算静止圆柱的看看还发散吗?确认一下是不是dynamicMeshDict设置的问题;

    2. 雷诺数降这么低,对y+的影响是怎么考虑的?是否要改壁面函数或不能用壁面函数了?

    L 1 条回复 最后回复
  • A 在线
    A 在线
    AppleKiller
    在 中回复了 lwjetmann 最后由 编辑
    #9

    @lwjetmann 在 极低雷诺数下,PIMPLE迭代初始残差保持为1,降不下来 中说:

    @李东岳 感觉这个问题挺有意义的,肯定可以从原理上说清楚为啥发散。给的是一个极大的单块网格平动(入口速度零,零法向压力梯度;出口压力零,零速度梯度),一直调不出来就放弃了,可能雷诺数低到某个程度,就不能靠放大计算域来使边界条件匹配了。

    祝李老师上课愉快!

    老哥,这个问题最后解决了吗

    L 1 条回复 最后回复
  • L 离线
    L 离线
    lwjetmann
    在 中回复了 CHRISVC 最后由 编辑
    #10

    @CHRISVC 感谢回复!

    1. 观察到:关闭动网格不发散,减少圆柱数量(降低网格复杂度)发散的雷诺数会降低,怀疑是动网格或者网格非正交修正的问题

    2. 层流不用壁面函数

    1 条回复 最后回复
  • L 离线
    L 离线
    lwjetmann
    在 中回复了 AppleKiller 最后由 编辑
    #11

    @AppleKiller

    没有:135:

    做了一个能复现问题的干净算例,感兴趣的同学可以试试(网格量57万,需要算一段时间才发散,我保留了发散后的log.pimpleFoam文件,可以用文件里的plot_residual脚本来查看残差。使用的OpenFOAM版本为v2006或v2406)。

    通过网盘分享的文件:2D_21cylinders.zip
    链接: https://pan.baidu.com/s/1lHExA2yRnUzXFxYYtAc6rw?pwd=8888 提取码: 8888

    1 条回复 最后回复
  • 李东岳李 在线
    李东岳李 在线
    李东岳 管理员
    写于 最后由 编辑
    #12

    有可能把算例网格降低到5万以下么

    9月CFD算法编程课: http://dyfluid.com/class.html

    需要帮助debug算例的看这个 https://cfd-china.com/topic/8018

    1 条回复 最后回复

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