之前,我们简要分析了SIMPLE、PISO 、PIMPLE算法,今天,对PISO、SIMPLE算法进行对比分析。
两种算法的逻辑结构以及代码分析可以查看SIMPLE、PISO 、PIMPLE算法浅析。
对于icoFoam求解器(不可压缩,瞬态),由NS方程,我们有:
此方程涉及到以下两个方面问题:
1.非线性问题:动量方程包含了非线性项,即。
在对其线性化处理的时候,意味着需要用已知时间步的速度来计算速度系数矩阵。这进而又分为两个情况:
稳态: 的滞后问题在收敛的时候无关紧要
瞬态: 在每一个时间步迭代求解----适用于大时间步计算(PIMPLE算法
),其优点是非线性项完全被求解,问题是会耗费计算机资源,并且大的时间步计算会使时间项离散引入大的误差。
我们可以使用小的时间步以降低时间项离散误差。在时间步很小的时候,每个时间步的流场改变也很小,因此可以考虑忽略滞后项滞后性。
2.速度压力耦合方程被耦合在一起,因为每个动量方程以及连续性方程都包含U
。而p
只出现在动量方程中。这进而又分为两个情况:
针对以上两个问题的稳态瞬态的不同,于是有了非迭代的瞬态PISO
算法和迭代的稳态
SIMPLE
算法。其区别就在于:
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