Design-Prinzipien zur Minimierung von Numerik Diffusion bei Openfoam Simulationen

Numerische Diffusion kann die Genauigkeit von OpenFOAM-Simulationen beeinflussen, indem Gradienten künstlich geglättet werden. Die Implementierung geeigneter Designprinzipien hilft, diesen Effekt zu minimieren, was zu präziseren Ergebnissen führt.

Numerische Diffusion verstehen

Die numerische Diffusion tritt auf, wenn die Diskretisierungsschemata in der numerischen Strömungsdynamik eine künstliche Glättung einführen, die das wahre physikalische Verhalten der Strömung verzerren kann, insbesondere bei Simulationen mit scharfen Gradienten oder Grenzflächen.

Wesentliche Designprinzipien

Um die numerische Streuung zu reduzieren, sollten bestimmte Konstruktionsprinzipien während der Simulationsanordnung und des Mesh-Designs befolgt werden.

Verwenden Sie höhere Ordnung Schemata

Verwenden Sie Diskretisierungsschemata höherer Ordnung für Konvektions- und Diffusionsbegriffe, die Gradienten besser erfassen und die künstliche Glättung reduzieren.

Verfeinern Sie den Mesh

Die Schaffung eines feineren Netzes in Regionen mit hohen Gradienten verbessert die Genauigkeit der Simulation.

Zusätzliche Überlegungen

Weitere Faktoren, die die numerische Diffusion beeinflussen, sind die Zeitschrittgröße und die Solvereinstellungen.Kleinere Zeitschritte und geeignete Solverauswahlen können Diffusionseffekte weiter minimieren.