内流计算的一些问题

zhoudist

在内流跨声速计算中，最近遇到些问题和困惑：
1.控制方程是采用绝对速度形式好还是相对速度形式好？
2.对流通量采用不同离散格式的时候，对于ROE格式，总是计算中出现压力为负的情况，而且就是在叶背低压区，初步认为是和空间重构方式有关系，但是试过1阶到3阶不同的限制器后，感觉都不理想。但是AUSM类格式和中心格式却比较鲁棒。但是看一些别人的文献中也有用ROE格式的算例，所以想请教下大家是否有什么注意点，限制器的选取？空间重构是基于相对速度好还是绝对速度好？
3.如果处理动静干扰问题，在动静交界处interface怎样处理比较好，算的是非定常问题，想采用基于交界面积的守恒型插值，但是在判断单元与单元之间相交面时似乎比较麻烦，有什么方法或者文献推荐下吗。

flowinflow

Is this for turbo-machinery applications with stator rotor interaction?

Solver?

Mach number?

flowinflow

1) Shouldn't matter.
2) Did you forget to take into account the operating pressure?
Otherwise I'd be surprised to see a solver giving you negative p without crashing...
3) You'll have to interpolate between two meshes.
There will be error, unless the nodes are 1 to 1 mapped.

原帖由 zhoudist 于 2014-3-10 18:56 发表

                               
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在内流跨声速计算中，最近遇到些问题和困惑：
1.控制方程是采用绝对速度形式好还是相对速度形式好？
2.对流通量采用不同离散格式的时候，对于ROE格式，总是计算中出现压力为负的情况，而且就是在叶背低压区，初步认 ...

zhoudist

1.叶轮机械转子叶片，高转速
2.自编程求解器，RANS，SA，空间格式如问题二所述，时间格式LUSGS
3.跨声速流动

zhoudist

2)也许我表述不清，绝对压力出现负后自然导致计算终止。我只是在调试过程中人为的加了些判断和修正语句，想看看这种压力为负是否会随着计算的收敛而消除，但对于ROE格式却似乎不行。
由于是高转速，我现在正在尝试将计算状态从低转速向高转速渐变，查找是否程序问题。但是我也希望能够得到些前辈们的经验，意见和建议。

flowinflow

ROE格式本身不会有什么问题，除非在驻点或音速点ENTROPY FIX 代码有错，但是SS应该不会出现驻点。

LU-SGS 就是隐式格式了，隐式部分是你自己写的代码？ 我感觉最大问题来自于时间步长。对于隐式,特别
是用LU-SGS，最好从很小的CFL开始逐步增大。

另外可以试一下显式推进 （LOCAL TIME STEP，或者 BLOCK-JACOBI），会比隐式稳定很多，但是很快
收敛就会几乎STALL，由于粘性和边界层HIGH AR 网格。

原帖由 zhoudist 于 2014-3-11 10:12 发表

                               
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2)也许我表述不清，绝对压力出现负后自然导致计算终止。我只是在调试过程中人为的加了些判断和修正语句，想看看这种压力为负是否会随着计算的收敛而消除，但对于ROE格式却似乎不行。
由于是高转速，我现在正在尝试将 ...

zhoudist

问题暂时解决了，原来重构是基于原始变量，老师的意见是基于特征变量重构会增强稳定性，减小干扰。
对于你说的第二点，我也很赞成，确实在推进时以低cfl数启动较好并逐步增大。
同时我个人的经验来看，对于转速也可以用类似方法处理，一切都是为了增强算法稳定性。
对于你说的显式收敛会“STALL”，我不是很理解。我用过Jameson格式的显式混合多步RK推进，似乎也没有收敛性的问题，无非是慢一点。

flowinflow

祝贺。

(1) 你指的是MUSCL？ 如果是的话，我不是很同意应该用特征变量，而不是原始变量。
我们都是用原始变量，没有出现过什么问题，算的都是工业算例。不过也可能我理解不对。

(2) 对，我偷懒所以写 STALL。 网格很密的话LOCAL TIME STEPPING 会慢得几乎STALL，
当然，只是很慢，并非停止收敛。当然，一般Y+=1的网格才会这样。
BLOCK-JACOBI 应该就没问题了， 我的LOCAL TIMESTEPPING 指 SCALAR TIME STEPPING.

(3) ANSYS FLUENT V13 开始有 HYBRID INITIALISATION. 有兴趣可以借鉴一下, 收敛会改善。
除了慢慢增加转速，我还见过慢慢减少粘性，都是挺好的办法。不过显式迭代启动的话，应该
已经非常稳定了。

(4) 希望你计算完成后可以展示一下成果, 如果不是保密工作的话   大家可以学习学习

原帖由 zhoudist 于 2014-3-15 13:21 发表

                               
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问题暂时解决了，原来重构是基于原始变量，老师的意见是基于特征变量重构会增强稳定性，减小干扰。
对于你说的第二点，我也很赞成，确实在推进时以低cfl数启动较好并逐步增大。
同时我个人的经验来看，对于转速也可 ...

zhoudist

好几天没来了，感谢你的意见和建议。
对于第一点，用的是MUSCL，实际上我也有些困惑，在外流计算中，ROE格式无论基于何种方式重构都没有问题，内流里却遇到鲁棒的问题，主要是计算启动的时候，事实上如果采用转速慢慢增加的办法，也可以基于原始变量的重构。目前由于较忙暂时搁浅。索性采用特征变量重构方法的结果与其他格式计算结果都能对的上。
计算结果的话也没什么特别的地方，就是一些标准算例，NASA ROTOR37,67之类的。以应用为主的，结果的精度方面也不值一看。为了方便大家，我就贴上一些算例文献吧。
NASA ROTOR37和NASA ROTOR 67

[ 本帖最后由 zhoudist 于 2014-3-23 15:25 编辑 ]