VOF模拟导弹自由落水，不收殓，求教 水若无痕

meihai3166

我现在做的一个算例用vof  模拟普通的导弹自由落水, 弹体接触水发生旋转，在旋转过程中弹体几何模型突变处 附近空气 速度过大，而且弹体courant number 过大，我翻阅了以前的帖子，有人做过二维块体和球落水，借鉴别人的设置，尝试将piso 求解器改成  coupled 还是不行。会不会是湍流模型有问题? 我用的是k-epsilon  standard。下面是动画

oceanczs

给你三个建议：
1. 如果你是采用implicit（VOF scheme）方式计算VOF问题，那么结果都比较粗糙。建议你改为explicit的方式来计算，可能会非常有效的克服这个问题。不过计算时间可能需要增加好几倍，当然了如果你的计算机性能超级好，可以不在乎。
2. 如果还是继续出现发散，那么继续建议你，调整一下松弛因子，离散模型，特别是pressure模型
3. 不要使用人工固定计算时间不长，采用adaptive的方式。
合理结合上面三条建议，基本可以处理好大部分VOF的计算问题。

数值计算是一个经验活，做的多了失败的多了，自然可以增加很多经验。

guidegege

水面处的网格太粗糙了吧，容易发散

水若无痕

2# oceanczs
vof 隐式求解好不能扑捉自由液面吧？

另外我现在正在算的一个cas 用了adapt后 Co数很快就超限。
不清楚怎么回事。我只能用固定步长，另外oceanczs版主能不能说说为什么VOF的气相不能可压缩？

水若无痕

初步看下来，原因是网格过于粗糙，如果提示co数太大的话，就是时间步长太大了，减少时间步长。

另外 可以告诉你 cfx的界面问题没有fluent做得好。

oceanczs

4# 水若无痕
昨天笔下误，按照你的意见作了修改。
气体，在马赫数小于0.3的时候都是看做不可压缩的。如果考虑压缩出现收敛困难，那么肯定与马赫数较高很有关系。我不知道你所做问题的流速是多大，如果很大的话，在帮助文件中有这么两段话，可以做一下参考：
1.  For transonic and supersonic flows, the most difficult flow regime is around Mach 1. If this is your flow regime of interest, you should first try a flow velocity lower or higher than Mach 1 and see how that converges. If this is successful, you can then modify your problem specification to your requirements and use the previous result as your initial value field
2. With increasing Mach number (Ma > 3), the accuracy of the wall-functions approach degrades, which can result in substantial errors in predicted shear stress, wall heat transfer and wall temperature for supersonic flows.

oceanczs

4# 水若无痕
我以前算过一个船坞的进水问题，经过我跟同事反复验证，计算VOF问题，还是explicit模式能更好一些。

oceanczs

5# 水若无痕
Fluent在处理VOF两项流问题虽然计算速度不如CFX 快，不过计算结果相对更加准确，而且不容易出现莫名其妙的发散问题。

水若无痕

6# oceanczs
多谢前辈 我在仔细研究一下vof的可压缩性，我目前研究的问题速度很低，但是有一个方向是对比气泡可压缩和不可压缩结果。

另外我这里有一篇比较有意思的高质量文章，对比了 flow3d，cfx ，fluent，cfd ace中的vof模型，结果对fluent vof关于毛细方面评价还是很高的。

meihai3166

5# 水若无痕
多谢，我这个问题使用FLUENT 做的。棘手的地方 不是在一开始出错，而是在导弹转动到最后时刻，速度突然发散，我回去按照oceanczs 的建议再试试。

TBE_Legend

浏览了下这篇文章，cfd-ace 很出色啊。

meihai3166

应该说是做得相当好，代价就是时间长。

水若无痕

10# meihai3166
您提到了速度突然发散。

是指提示co数过大 然后停止，还是真正意义的速度发散。

meihai3166

13# 水若无痕
当时提示是co过大，但是从残值曲线上看，速度激增。
查看出错时结果，空气速度过大，弹体co过大。

水若无痕

14# meihai3166
那这个问题其实没有什么计算难度的。就是减少时间步长，时间步长我的vof co数是严格小于0.25的，但是也有人说 可以略高于0.25，但是我可以确定 太高了的co数绝对会造成界面失真。

你需要做的是加密网格 保证case 求解过程中 co数 不要太大。

别的不会出现问题的。可以从你上传的动画看出 网格还是比较粗糙的。

meihai3166

问题解决了，稍后发上来

做的动画都有几M，只能发100K以下的。。

zzn527

15# 水若无痕


我在思考，你们说的液面网格过于粗糙，你们的解决方法是什么呢？是在液面的地方对网格做自适应吗（adapt）？就是局部加密？

水若无痕

17# zzn527
网格自适应应该是个好方法，但是我没用过。我的方法就是保证网格数量。不能太少。

helmhlotz

额，我最近做关于救生装置在水面的模拟，似乎和楼主一样啊，有些还想请教一下啊，呵呵

bitduan2009

oceanczs 发表于 2010-4-17 21:15
给你三个建议：
1. 如果你是采用implicit（VOF scheme）方式计算VOF问题，那么结果都比较粗糙。建议你改为e ...

请问，模拟无限水域的时候，边界条件怎么设置？两侧和上下？