Адаптации расчётной сетки и тонкости их применения - Полезные приёмы

Содержание материала

Полезные приёмы использования адаптаций 

Применение адаптаций неразрывно связано с исследованием сходимости по сетке: определением при какой комбинации различных адаптаций решение не зависит от дальнейшего измельчения расчётной сетки.
Далее мы расскажем о трёх приёмах использования адаптаций:

Задание Постоянной ширины зоны адаптации

Ширина зоны адаптации определяется набором слоёв адаптации – совокупностью ячеек одного уровня измельчения.

ширина зоны адаптации

При задании последовательной адаптации поверхности необходимо учитывать, что ширина зоны адаптации может изменяться (рис. случай 1). Для разрешения сеткой только исследуемой области с максимальными возмущениями потока необходимо, чтобы ширина адаптируемого слоя была неизменна во время расчёта (рис. случай 2). Для этого требуется изменять в свойствах адаптации количество слоёв каждого нового уровня. 

2Случай 1. Если не менять количество слоёв

3Случай 2. Изменение количества слоёв для сохранения толщины адаптируемого слоя

Так как следующий уровень адаптации разбивает ячейку текущего уровня на две по каждому направлению, то для расчёта количества слоёв для каждого уровня адаптации удобно применять следующую формулу в зависимости от уровня адаптации.

Пусть на начальном уровне адаптации N-2 задано x слоёв. Для уровня адаптации N определим n1, n2, n3

4

из уравнения:

5

Автоматизация процесса исследования сходимости

Для автоматизации процесса исследования сходимости по сетке удобно задавать активность применения адаптации с помощью формулы или таблицы, зависящих от времени или номера шага.

При адаптации, то есть при уменьшении размеров расчётной сетки, шаг по времени уменьшается. Это означает, что отрезки времени между шагами станут неодинаковыми.

Задание адаптации с помощью редактора формул

Пример задания адаптации на поверхности ГУ «Стенка» 3-5 уровней в зависимости от текущего времени:

6

Задание адаптации с помощью таблицы

Пример задания адаптации на поверхности ГУ «Стенка» 3-5 уровней в зависимости от текущего времени:

7

Результат автоматизации процесса определения сходимости по сетке

график у плюс

график Fx

Исследование сходимости по сетке: при у+=44 величина продольной силы постояна

Переодическое включение адаптации

(по времени или по шагам)
активность адаптацииОсновное достоинство использования периодического типа активности адаптаций - существенная экономия времени расчёта.
Периодическое включение адаптации не ухудшает точность расчёта, а лишь позволяет совершать процесс адаптации расчётных ячеек реже: даже задание периодичности всего 20 шагов существенно ускорит ваш расчёт.

Применение периодического типа активности эффективно:

Об авторе
Наталья Александрова
Author: Наталья Александрова
Инженер технической поддержки
МГТУ им. Н.Э. Баумана. Экспертиза в областях: CFD, аэродинамика.