时间步长对有限容积法数值模拟的影响分析.pdf

文档介绍：
第 26卷
第 3期计
算
机
仿
真 2009年 3月
文章编号: 1006 - 9348( 2009) 03 - 0117- 04
时间步长对有限容积法数值模拟的影响分析
李
渊, 朱
彤, 曹甄俊
(同济大学机械工程学院, 上海 200092)
摘要: 针对时间步长在 CFD 商业软件中的选取问题, 从迭代收敛性和计算精度两个角度, 讨论了时间步长对采用有限容积
法的数值模拟的作用和影响。从微分方程的离散化入手, 分析了时间步长对稳态问题的欠松弛作用, 并指出了拟非稳态项
与普通松弛因子的区别; 通过误差分析指出了如何选取时间步长来提高计算精度, 并用计算实例加以佐证。分析表明, 时间
步长对稳态及非稳态数值模拟都具有重要作用, 合理的时间步长应综合考虑稳定性、收敛性和计算精度。
关键词: 时间步长; 数值模拟; 欠松弛迭代; 非稳态
中图分类号: TP301. 6
文献标识码: A
Analysis of Influence of T im e Step on Num erical Simulation
U sing Finite Volum e M ethod
LI Yuan, ZHU Tong, CAO Zhen- jun
( Schoo l ofM echanica l Eng ineering, Tong jiU n iversity, Shangha,i 200092, China)
ABSTRACT: In o rder to choose a reasonable tim e step m ercia l code in CFD field, the in fluence of tim e step
on nume rical sim ulation using fin ite vo lum e m ethod was investigated in v iew o f iteration conve rgence and prec ision.
S tarting w ith the d iscre tization o f differential equation, the unde r- re laxa tion effec t on steady simu la tion of tim e step
was ana lyzed and the diffe rence betw een pseudo transient term and a genera l under- re lax ation factor w as po inted
ou t. Based on erro r analysis, the m ethod of choos ing a reasonab le tim e step to im prove prec ision w as suggested, and
an examp le w as g iven to support the conc lusion. T he resu lts dem onstrate that tim e step is of great im po rtance to bo