Rozwiązanie warunków brzegowych Dirichleta-Neumanna staje się niestabilne - Metoda korekcji ciśnienia


12

Symuluję przepływ nieściśliwy nad cylindrem przy liczbie Reynoldsa 500. Rozwiązuję równanie stokesowskie za pomocą metody korekcji ciśnienia. Moje rozwiązanie staje się niestabilne po pewnym czasie (około 5 sekund).

Próbowałem udoskonalić swoją siatkę, wielkość kroku (0,05) (upewniając się, że CFL <1, mimo że używam metod niejawnych)

Moje warunki brzegowe, siatka i niestabilne wyniki pokazano na załączonych rysunkach. Domena jest około 25 razy większa niż średnica cylindra.

Próbowałem symulować ten problem O grid (który prawie natychmiast stał się niestabilny).

Poniższy link zawiera zdjęcia warunków brzegowych i wyników.

Warunki brzegowe

Niestabilność

Byłbym wdzięczny, gdyby ktokolwiek mógł podzielić się swoimi przemyśleniami / doświadczeniami na temat tego problemu. Wielkie dzięki.

edytowane:

Przepraszamy za pomyłkę w pisaniu:

Korzystam z następujących warunków brzegowych: granica Neumanna

unnp=0;

na granicy Dirichleta

u=ux=1

edytowane:

zastosowałem warunki brzegowe prędkości do węzłów wokół granicy dirichleta. Ponadto górny prawy i prawy dolny węzeł narożny to granica dirichleta z prędkością 1.

Po tym, jak głębiej przyjrzałem się wynikom symulacji, zauważam, że niestabilność zaczyna wkradać się na styku dopływu / odpływu.


2
Jak konkretnie wdrażasz swoje warunki brzegowe? To może zrobić różnicę w takiej symulacji.
Kyle Mandli

0np=0nu=x(ux,0,0)=0

2
Jakiej metody używasz? MES? Ze stabilizacją? Czy próbowałeś obniżyć liczbę Reynoldsa?
Dr_Sam

Odpowiedzi:


1

Zrozumiałem problem. Musiałem jeszcze bardziej zwiększyć rozmiar domeny, aby usunąć efekty graniczne. Ponadto musiałem zmniejszyć liczbę CFL do około 0,5-1,0

Myślę, że liczbę CFL trzeba jeszcze bardziej zmniejszyć, aby uzyskać wyższą liczbę reynoldsów.

Początkowo myślałem, że wystarczająco zmniejszyłem stopień, ale tak nie było.


2
unnu

3
Zamiast „odpowiadać” na własne pytanie, należy edytować oryginalne pytanie, aby uwzględnić dodatkowe informacje. Ułatwia to przechowywanie wszystkich informacji w jednym miejscu, a tym samym udzielenie odpowiedzi na pytanie.
Christian Clason

2
Komentarz do twojej myśli - liczba CFL prawdopodobnie musi zostać zmniejszona dla wyższych liczb Reynoldsa. Max Gunzberger w swojej książce FEM dla Viscous Incomp Flows zauważył, że promień zbieżności dla metody Newtona skurczył się wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa, a zmniejszenie CFL ogranicza czas, który można interpretować (dla domyślnego pomiaru czasu) jako dodanie rosnącej ilości regularności do czysta iteracja Newtona.
Jesse Chan,

Czy granica Neumanna dla prędkości na dwóch horyzontalnych granicach nie będzie bardziej odpowiednia? Domyślam się, że kiedy nakładasz Dirichleta, granica wciąż nie jest daleko.
Discrete_Reynolds
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.