我需要多少个细胞/元素?

计算科学 流体动力学 网格生成
2021-12-18 10:22:31

我在 CFD 建模方面相对较新,我正在制作一个矩形框的 VOF 模型(l×w×h=120×80×8m) 带入口 (w×h=10×8) 在长边。

压力出口是箱体的上表面(l×w=120×80米)。盒子最初充满5米水。水从进水口流入,进水口流速:左右0.10.01多发性硬化症

我需要多少个单元格/元素才能很好地指示框中的流动模式?

2个回答

您的问题的答案可能取决于很多事情,例如您是否需要湍流模型,如果需要,您选择哪个模型,以及您如何处理流体的“顶部”,因为移动界面非常重要。您还在入口边缘的边界上施加不连续性,因此非均匀网格对您有利。

虽然有人可能会给你一个真正的答案,但最好的方法是自己找到它。用你认为“合理”的网格划分你的问题,解决它,用两倍的点再次划分它,看看你的答案是否改变了。如果他们没有,你就完成了,你有你的答案。如果他们这样做了,如果您认为您已经接近,或者再次将您的点数加倍,或者根据您最大错误所在的位置重新开始网格划分。这不仅可以保证为您的问题提供一个很好的答案,它还将开始建立您对哪些类型的特征需要更多网格点的直觉,因此下次您将从更好的网格开始。

关于流动模拟,上界由关系给出NRe9/4, 在哪里N是网格节点的数量和Re是雷诺数,用于直接数值模拟

在你的情况下L=120m,u=0.1m/sν=106m2/s, 你有Re1.2105什么——理论上——意味着你需要2.71011网格中的节点来解析所有尺度的流动动力学。

然而,在实践中,通过使用湍流模型或只是不关心最小尺度并使用自适应网格间距进行准 DNS(正如@Godric Seer 指出的那样),这个数字会大大减少。