0x
005846
2024-11-04

D6.5 Krok czasowy

Efekty czasowe w symulacjach przepływu charakteryzują się określonymi skalami czasowymi, które definiują górną granicę zastosowanego kroku czasowego. Aby symulacja była miarodajna, kroki czasowe należy wybrać tak, aby ich wielkość wynosiła około jednej dziesiątej tej skali lub krócej. Optymalna gęstość rastra jest ściśle związana z rozdzielczością czasową w obliczeniach niestatecznych. Kluczową rolę odgrywa tutaj numer CFL (Courant-Friedrichs-Lewy). Ze względu na wydajność wybiera się ją tak dużą, jak to możliwe, ale nie może przekraczać 1 w metodach bezpośrednich:

gdzie:

  • xmin = Rozmiar elementu w lokalnym kierunku przepływu
  • Δt = Krok czasowy
  • umax = Lokalna prędkość przepływu

Mniejsza siatka wymaga mniejszych kroków czasowych i prowadzi do większej liczby iteracji aż do osiągnięcia zbieżności, nawet w przypadku rozwiązań w stanie ustalonym lub z dużymi krokami czasowymi. Aby zademonstrować stacjonarność rozwiązania, konieczne są dodatkowe obliczenia ze zmodyfikowanym, zwykle skróconym krokiem czasowym.

W obliczeniach quasi-stacjonarnych RANS z dużym krokiem czasowym (false-time-step) istnieje ryzyko uchwycenia stanu bliskiego punktowi zwrotnemu w wzorcu przepływu, a nie wartości średniej. Rysunek 6.6 ilustruje taki przypadek, w którym rozwiązanie stacjonarne stanowi punkt zwrotny dla przepływu fluktuacyjnego zamiast średniej. W tym wydaniu zwrócono uwagę na potrzebę starannego doboru kroku czasowego i rozdzielczości rastra, a także krytycznej interpretacji wyników.

Rozdział nadrzędny