Rhie-Chow插值 — CAE术语解说
Rhie-Chow插值
非交错格网的压力振动防止技术
我听说共位格网会产生压力振动,Rhie-Chow插值解决了什么问题?
在共位格网(速度共位排列)中,速度和压力在同一个格点定义,所以容易出现棋盘状的压力振动这样的数值不稳定。Rhie-Chow插值是通过在界面速度的插值中加入压力梯度的修正项,来解决这种压力-速度解耦问题的技术。
请告诉我与交错格网的区别。
在交错格网中,速度分量和压力在不同的位置定义,自然地防止了解耦。Rhie-Chow插值在使用共位格网的同时实现了相同的数值稳定性。现代的CFD代码(OpenFOAM、Fluent等)基本上都采用共位+Rhie-Chow插值,这样做的好处是更容易应用到复杂形状。
OpenFOAM中的操作
OpenFOAM中Rhie-Chow插值在哪里工作?
在fvMesh::interpolate函数中,以及simpleFoam/pisoFoam的PEqn(压力方程)中计算界面通量时自动应用。用户很少直接设置,但在编写自定义求解器时,如果不正确实现flux correction项就会出现压力振动,所以理解原理是很重要的。
即使使用Rhie-Chow插值,也会出现压力振动吗?
当时间步长很大时,修正不足就可能导致振动;或者在压力变化急剧的流动(阀门开关、冲击波后面)中可能会有残留振动。在非稳态计算中使用PISO时,增加nCorrectors(压力修正次数)通常会有所改善。当OpenFOAM的checkMesh检查到六面体质量差(非直交性强)时,也容易出现振动。
相关用语
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