SIMPLEC法 — CAE用語解説
SIMPLEC法
先生、SIMPLEC法ってSIMPLE法の改良版ですよね？ 具体的に何が変わったんですか？
ざっくり言うと、圧力補正の式を「もっと一貫性のある形」に直したのがSIMPLEC法だ。SIMPLEの"C"は"Consistent"の意味でね。SIMPLE法では近隣セルの速度補正項を省略していたんだけど、SIMPLECではそこをちゃんと考慮するんだ。
省略してた項を入れるってことは、計算量が増えるんじゃないですか？
そこがミソでね、1ステップあたりの計算量はほとんど変わらないのに、収束が速くなる。緩和係数を1に近い値にできるから、反復回数がガクンと減ることが多い。例えばダクト内の定常流れだと、SIMPLE法で200反復かかるのがSIMPLECだと100反復くらいで終わったりする。
え、半分で済むんですか！ じゃあSIMPLE法よりSIMPLECを使えばいいじゃんってなりませんか？
定常計算に限ればその通りで、実務でもSIMPLECが第一選択になることは多いよ。ただ非定常計算だと、PISO法のほうが各タイムステップの精度が出やすいケースもあるから、使い分けが大事だ。
なるほど。OpenFOAMで設定するときは、fvSolutionのsolversのところで指定するんでしたっけ？
そうそう、SIMPLEの場合はSIMPLEアルゴリズム、SIMPLECはnCorrectorsの設定なしで圧力緩和係数を大きくできるのがポイントだね。圧力補正法の選択を間違えると、収束しなくて丸一日無駄にすることもあるから。
丸一日は怖い…。定常流体の計算ではSIMPLECをまず試して、非定常ならPISOかSIMPLE、って覚えておきます。
それでOKだ。あとは残差の下がり方を見て、収束が遅いなと思ったらアルゴリズムを切り替えてみるのが現場の定石だよ。
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