Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

EDGE, a Navier-Stokes solver for unstructured grids.

EDGE, a Navier-Stokes solver for unstructured grids. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Eliasson Peter
Ort: Stockholm
Sidor: 67
Utgivningsår: 2002
Publiceringsdatum: 2002-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0298--SE)
Nyckelord CFD, ostrukturerade nät, finit volym, multigrid, kantbaserad formulering, CFD, unstructured grids, finite-volume, multigrid, edge formulation
Sammanfattning Den här rapporten beskriver strömningslösaren EDGE för ostrukturerade nät. Lösaren är baserad på en kantbaserad framställning för godtyckliga element och använder en nodcentrerad teknik att lösa de kompressibel Navier-Stokes ekvioner. Två rumsdiskretiseringar av konvektionen beskrivs, två kompakta rumsdiskretiseringar av de viskösa termerna har utvärderats. De underliggande ekvationerna integreras explicit i tiden med en Runge-Kutta metod till konvergens. Konvergensen accelereras med multigrid och residualutjämning. Valideringen har utförts i två och tre dimensioner för extern strömning. Valideringarna fokuserar på jämförelser med den cell centrerade strömningslösaren EURANUS för strukturerade nät. Effekten av olika elementtyper har undersökts. Resultaten med EDGE stämmer bra överens med resultaten med EURANUS. Konvergenshastigheten är fullt jämförbar, dock kan man med EURANUS använda större CFL-tal. Robustheten är väl så bra med EDGE som med EURANUS. Två skillnader kan dock noteras. Den första är att den maximala totaltrycksförlusten vid subsoniska Eulerberäkningar på en vingprofil där nätet successivt förfinas avtar ungefär med andra ordningens noggrannhet med EDGE medan EURANUS avtar med första ordningens noggrannhet. Den andra skillnaden är att vid viskös strömning för ett lågt Reynolds tal utan artificiell dissipation så är konvergenshatsigheten lägre med EDGE än med EURANUS. Små svängningar i trycket kan också noters vid framkanten.
Abstract This report describes the compressible Navier-Stokes solver EDGE for unstructured grids. The solver is based on an edge-based formulation for arbitrary elements and uses a node-centered finite-volume technique to solve the governing equations. Two spatial discretizations of the convection terms are described, compact discretizations of the thin-layer and fully viscous terms have been proposed and evaluated. The governing equations are integrated explicitly towards steady state with Runge-Kutta time integration. The convergence is accelerated with agglomeration multigrid and implicit residual smoothing. A validation is carried out in two and three dimensions for external flows. The validations focus on comparisons between EDGE and the cell centered solver EURANUS on structured grids. Also the effect of different types of elements are investigated. The results with the unstructured and structured approach compare well for all cases. The rate of convergence is comparable although higher CFL numbers can be used with the structured solver. The robustness of the unstructured solver is at least as good as with the structured solver. Two main differences are found. The first is that the decay of the maximum total pressure loss for subsonic Euler calculations is approximately second order accurate as the grid is refined for the node-centered scheme but only first order using the structured cell centered approach. The second difference concerns the flow over an airfoil at a low Reynolds number and no artificial dissipation. Here the rate of convergence is much slower with the unstructured approach. Small oscillations in the pressure can also be observed in the nose region.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182