pimple算法的个人理解，其思想与使用时参数设置问题

yhdthu

看了Tobi写的pimple使用时的参数设置对比，还有些疑问想提出来跟大家讨论，我就想到什么就写什么啦，先说以下这几个关键字吧~

nOuterCorrctors (50)
nCorrectors (2)
nNonOrthogonalCorrectors (0)
turbOnFinalIterOnly (ture)

1.在controlDict设置了基于Co数自动调节时间步长后，一般来说，调解后的时间步进的长度delta_t都要小于设置的delta_T，这时候是在每个delta_t中都要跑一遍nOuterCorrectors(50)和nCorrectors (2)对不？
如果是，我在用DES模型算case，发现自动调节的时间步长非常小，既然如此，我干吗不用piso算法自己手动调节时间步长呢？

2.一般而言，如何给定nOuterCorrctors 的值呢？Tobi给出了几个例子的对比，表示最后出现了非定常残差收敛曲线的样子，就认定给的值可以了么？我不知道大家是怎么给的，如何给定值并判断在每个时间步delta_t中定常收敛呢？

3.turbOnFinalIterOnly默认为true，意义是在最后一次进行湍流修正，Tobi的解释是：
For high turbulent flow you should add turbOnFinalIterOnly = false to your PIMPLE control
这句话怎么理解？什么叫high turbulent flow？？

4.理论上说，RANS模型只能用在simpleFoam中才对，所以双时间步对使用URANS模型的意义非同一般，pimple的思想就是想搞一个定常的小时间步继而使用RANS模型；这让我想到热力学中平衡态的定义，在无限小的时间尺度下，系统内外势差很小，此时可以测得我想要的比如温度之类的量了。那么好，这又与第一条结论相同，我干吗不自己搞一个时间步很小的piso来算呢？

理解可能有偏差，目前就想到这些，还请大家指教~

yhdthu

补充：
综合1，2两点，fluent的transition模式下是可以自己手动设置双时间步的，即deltaT与将deltaT分割成n份，两个参数；但是到了OF中由于设置了基于Co自动调节deltat，其在deltaT时间步内分割的份数n就不一定了。（但是我没看到在fluent中每个deltat内松弛迭代数是多少。。）

yhdthu

再附上一张我的残差曲线图，大家看有问题没
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李东岳

一般而言，如何给定nOuterCorrctors的值呢？Tobi给出了几个例子的对比，表示最后出现了非定常残差收敛曲线的样子，就认定给的值可以了么？我不知道大家是怎么给的，如何给定值并判断在每个时间步delta_t中定常收敛呢？

nOuterCorrctors无所谓，如果你已经控制好pimple的残差，他会知道收敛为止。比如你设定200，可能35就收敛了。

turbOnFinalIterOnly这句话怎么理解？什么叫high turbulent flow？？

湍流变量方程不属于压力速度耦合方程之内，因此可以在速度压力求解之后求解一边湍流方程就可以。

我干吗不自己搞一个时间步很小的piso来算呢？

pimple和piso个人认为是个帮派，不同应用倾向于不同的算法，我做多相流不是pimple的粉丝，有些传热的人比较喜欢pimple，所以我只用piso，为了更好地保证相方程的传输。

你那个残差图坐标做好调节成log..

yhdthu

@李东岳谢谢前辈回复，如果我把simple循环设置为1就成了piso算法了哈，这样的话给一个比较小的时间步就可以计算，并满足cfl数小于0.5（我是用DES模型计算），请问此时的piso内迭代步给2或3就可以么（多相流计算）。

请问前辈做多相流计算时，为什么会用piso呢？

还有个问题就是，在做多相流计算时，alpha方程中的内外循环是怎么回事呢？
关键字是nAlphaSubCycles

谢谢前辈指导～

赵一铭

请问此时的piso内迭代步给2或3就可以么

必须要给2-3步吧？这是PISO的要求好像。

李东岳

请问此时的piso内迭代步给2或3就可以么

是的，多的没必要，我一般选择2。

做多相流计算时，为什么会用piso呢？

这个可能更是应用导向，因为目前小的库狼数的计算时间可以忍受，并且我一直属于保守派 :expressionless:

alpha方程中的内外循环是怎么回事呢？

相方程需要保证更小的库狼书，因此在一个时间步多次求解。

yhdthu

@李东岳谢谢前辈回复，我最近在计算空化遇到了一些问题，目前定位于相变源项对压力泊松方程的影响，虽然源项的隐式处理改善了对角占优特性，当出现空化时（液体变成气体）压力计算正常，反之，冷凝会出现局部压力过高，导致全场压力受到影响，所计算的压力结果完全是错的。但是过了几个时间步又会恢复正常，不知前辈遇到过这种问题么？

wwzhao

@yhdthu

调解后的时间步进的长度delta_t都要小于设置的delta_T

调节后的时间步大小取决于controlDict中的maxCo值，maxCo的默认值为1。代码见src/finiteVolume/cfdTools/general/include/createTimeControls.H 以及
src/finiteVolume/cfdTools/general/include/readTimeControls.H。

在每个delta_t中都要跑一遍nOuterCorrectors(50)和nCorrectors (2)对不？

没错。

干吗不用piso算法自己手动调节时间步长

可以通过增大maxCo来增大自动调节的时间步长，据说PIMPLE算法的Co数可以达到10以上，不过对于用DES或LES计算的湍流问题另当别论。

如何给定nOuterCorrctors 的值呢？

这个只能靠经验了，不过一般肯定用不着50。

这句话怎么理解？什么叫high turbulent flow？？

当simulationType设置为RAS或LES时，求解的是考虑湍流粘度（$\nu_t$）影响的RANS/LES方程，而湍流粘度取决于求解湍流输运方程后得到的各湍流系数。

turbOnFinalIterOnly为false代表每个PIMPLE循环内求解多次湍流输运方程，每次PIMPLE循环求解RANS/LES方程时的湍流系数都用的是上个PIMPLE循环内得到的湍流系数。

turbOnFinalIterOnly为true则代表每个PIMPLE循环内只求解一次湍流输运方程，每次PIMPLE循环求解RANS/LES方程时的湍流系数都用的是上个时间步得到的湍流系数。

高雷诺数流动为了精确得到速度压力场，需要每个PIMPLE循环内都求解多次湍流输运方程。