Решение граничного условия Дирихле-Неймана становится неустойчивым - метод коррекции давления

12

Я моделирую несжимаемое течение через цилиндр с числом Рейнольдса 500. Я решаю уравнение Стокса Навье, используя метод коррекции давления. Мое решение становится нестабильным через определенное время (приблизительно 5 секунд).

Я попытался уточнить свой меш, stepize (0,05) (убедившись, что мой CFL <1, хотя я использую неявные методы)

Мои граничные условия, сетка и нестабильные результаты показаны на прилагаемых рисунках. Домен примерно в 25 раз больше диаметра цилиндра.

Я попытался смоделировать эту проблему O grid (которая стала нестабильной почти сразу).

Следующая ссылка содержит фотографии граничных условий и результатов.

Граничные условия

нестабильность

Буду признателен, если кто-нибудь сможет поделиться своими мыслями / опытом по этой проблеме. Большое спасибо.

Editted:

Извинения за опечатку:

Я использую следующие граничные условия: граница Неймана

unnp=0;

на границе Дирихле

u=ux=1

Editted:

Я применил граничные условия скорости к узлам вокруг границы Дирихле. Также верхний правый и нижний правый угловой узел является границей Дирихле со скоростью 1.

После того, как я более подробно изучил результаты моделирования, я заметил, что нестабильность начинает нарастать при соединении притока / оттока.

boyfarrell
источник
2
Как конкретно вы реализуете свои граничные условия? Это может иметь все значение в симуляции, как это.
Кайл Мандли
0np=0nu=x(ux,0,0)=0
2
Какой метод вы используете? FEM? Со стабилизацией? Вы пытались снизить число Рейнольдса?
Dr_Sam

Ответы:

1

Я понял проблему. Мне пришлось еще больше увеличить размер домена, чтобы убрать граничные эффекты. Более того, мне пришлось уменьшить число КЛЛ примерно до 0,5-1,0.

Я думаю, что число CFL должно быть уменьшено далее для большего числа Рейнольдса.

Сначала я думал, что достаточно уменьшил размер шага, но это было не так.

иллюзия
источник
2
unnu
3
Вместо того, чтобы «отвечать» на свой вопрос, вы должны отредактировать исходный вопрос, включив в него дополнительную информацию. Это облегчает хранение всей информации в одном месте и, таким образом, позволяет ответить на ваш вопрос.
Кристиан Клэйсон
2
Комментарий к вашей мысли - число КЛЛ, вероятно, нужно уменьшить для более высоких чисел Рейнольдса. Макс Ганцбергер в своей книге FEM для «Вязких потоков Incomp» отметил, что радиус сходимости для метода Ньютона уменьшился с увеличением числа Рейнольдса и уменьшением CFL, ограничивая временной шаг, который можно интерпретировать (для неявного временного шага) как добавление увеличивающегося количества регуляризации к чистая ньютоновская итерация.
Джесси Чан
Разве граница Неймана для скорости на двух горизонтальных границах не будет более подходящей? Я предполагаю, что когда вы навязываете Дирихле, граница все еще не далеко.
Discrete_Reynolds