logo desc

Учет градиента давления (P-градиента) для повышения точности расчета

Применение пристеночных функций позволяет не разрешать часть турбулентного пограничного слоя, непосредственно примыкающую к твердой поверхности. Это существенно сокращает требуемые вычислительные ресурсы. Модели пристеночных функций позволяют учитывать градиент давления.

Что такое Р-градиент? Как включить учет Р-градиента?

Для повышения точности расчета при определении профиля касательной составляющей скорости, возможен учет градиента давления (как положительного так и отрицательного). Учет градиента давления возможен при использовании моделей пристеночных функций WFFV - Wall Function FlowVision (пристеночные функции FV) и WFS - Wall Function Standard (стандартные пристеночные функции) (начиная с версий FV3.09.01)

Чтобы учесть Р-градиент в расчете, необходимо задать следующее:

  • Включить модель пристеночных функций (по умолчанию включена модель WFFV)
WFFV: на граничном условии типа стенка включить пристеночные функции
ГУ: Стенка -> Взаимодействие со стенкой -> Фаза #N = Пристеночные функции, равновесие (неравновесие)
 
WFS: задать пристеночные функции на ГУ как для WFFV и включить использование стандартных пристеночных функций в доп. настройках закладки Солвер (Солвер -> Доп.настройки -> турбулентность -> Стандартные прист.функции = ДА).
  • Включить Р-градиент (по умолчанию отключен)
Фаза #N -> Физические процессы ->Турбулентность -> WF: P градиент = ДА
 

Почему при включении Р-градиента  решение разваливается и/или солвер аварийно завершает свою работу?

Учет Р-градиента очень "чувствителен" к большим градиентам давления вблизи стенки, что может привести к «развалу» решения (к аварийному завершению работы солвера).

По этой причине рекомендуется:

  1. включать учёт градиента давления после того, как сформировалось относительно гладкое поле давления . Необходимо провести расчет без учета Р-градиента и только после получения некоторой сходимости поля давления вблизи стенок включить Р-градиент.
     
  2. выключать учёт градиента давления при перестройке сетки около тела. При перестроении/изменении  расчетной сетки вблизи стенок проводить расчет с учетом Р-градиента НЕ рекомендуется, т.к. перестроение сетки вызывает перестроение всего поля давления, что может привести к появлению высоких градиентов. 
В случае, если необходимо в задаче с учетом Р-градиента перестроить расчетную сетку, рекомендуется: отключить Р-градиент -> перестроить расчетную сетку -> провести расчет на новой сетке несколько итераций -> после этого можно вновь включить Р-градиент.

В связи с этим, не рекомендуется запускать расчет с учетом Р-градиента в случае движения подвижных тел и с заданной адаптацией к решению.

 

Почему при расчете с нуля с включенным Р-градиентом один проект считается успешно, а в другом решение «разваливается» через несколько итераций (солвер аварийно завершает свою работу)?

Т.к. в начальный момент времени на нестационарном этапе расчета возникают большие градиенты давления вблизи стенок, то, в случае учета Р-градиента, программой предусмотрено включение Р-градиента только с 20-й итерации.

В отдельных проектах 20-ти итераций может не хватить для формирования относительного гладкого поля давления вблизи стенок, что и приводит к «развалу» решения (аварийному завершению работы солвера). В данном случае необходим предрасчет без Р-градиента - см. рекомендации выше.

 

Похожие статьи