SIMPLEとPISOとPIMPLEについて
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小縣信也
Jun 7, 2011, 9:55:42 AM6/7/11
to open...@googlegroups.com
皆様
小縣と申します。
表題の通り、SIMPLEとPISOとPIMPLEについて質問させて頂きます。
ユーザーガイドをみると、SIMPLEは定常用、PISOは非定常用、PIMPLEは大きな時間ステップの非定常用となっております。
(1)SIMPLEは定常用ということですが、問題によってはSIMPLEでも対応できる場合があるのでしょうか？
(2)PIMPLEの「大きな時間ステップ」とは、deltaTが大きいという意味でしょうか？また、どのくらい大きなものに適しているのでしょうか？
(3)この3手法の違いを詳しく解説している文献はありますか？
以上、ご教授宜しくお願い致します。
ONO Hiroki
Jun 9, 2011, 11:16:02 PM6/9/11
to OpenFOAM
小野です。
(1)はSIMPLE法で非定常計算を行えるか？ということでよろしいでしょうか？
結論からいえば、行うこともできます。
ただし、SIMPLE法では計算途中で大胆にカットされる項があることなどから、真の非定常計算とは言えないと思います。
非常に特別な理由がない限りは非定常計算にSIMPLE法を用いるべきではないと思います。
通常はPISO、不安定な流れ場やdtを大きくとりたい場合はPIMPLEを用いるのが正当と思います。
（ただし、STAR-CDではver4.xx以降、非定常はSIMPLE法がデフォルトとなっています^^; おそらく独自のアルゴリズムなのでしょ
う。）
そもそもOpenFOAMの標準ソルバでsimpleと名のつくものは、基本的に定常用に構築されており(各eqnのなかに時間項ddtがない)、
そのままでは非定常計算は行えません。
あ、でもそういえばtransientSimpleFoamなんてありましたっけ？今手元に環境がないのでわかりませんが…。
(2)deltaTが大、の解釈で合っていると思います。
あまりPIMPLEの使用経験がないので経験的な事はお答えできませんが、deltaTが大きすぎて（≒クーラン数が大きすぎて）PISO法では不安定
になる場合にPIMPLEに切り替えるのがよいのではないでしょうか。
PIMPLE法でも、いちばん外側のループ回数(確かnOuterCorr)を1にしてしまえばPISO法と同等になります。
(3)すべてを取り上げて比較しているものとなると心当たりはありませんが、
それぞれであれば、解説のあるCFDの書籍はたくさんあります。例にあげるとすれば
ファーツィガー「コンピュータによる流体力学」
梶島岳夫「乱流の数値シミュレーション 」
あたりでしょうか。
本題とまったく関係なくて恐縮ですが、今、室内環境系の国際会議に来ております。
比較的CFDが盛んではない国際会議なんですが、1、2年前の他の国際会議と比べ、
OpenFOAMユーザーもだいぶ増えてきているように思います。
(1)はSIMPLE法で非定常計算を行えるか？ということでよろしいでしょうか？
結論からいえば、行うこともできます。
ただし、SIMPLE法では計算途中で大胆にカットされる項があることなどから、真の非定常計算とは言えないと思います。
非常に特別な理由がない限りは非定常計算にSIMPLE法を用いるべきではないと思います。
通常はPISO、不安定な流れ場やdtを大きくとりたい場合はPIMPLEを用いるのが正当と思います。
（ただし、STAR-CDではver4.xx以降、非定常はSIMPLE法がデフォルトとなっています^^; おそらく独自のアルゴリズムなのでしょ
う。）
そもそもOpenFOAMの標準ソルバでsimpleと名のつくものは、基本的に定常用に構築されており(各eqnのなかに時間項ddtがない)、
そのままでは非定常計算は行えません。
あ、でもそういえばtransientSimpleFoamなんてありましたっけ？今手元に環境がないのでわかりませんが…。
(2)deltaTが大、の解釈で合っていると思います。
あまりPIMPLEの使用経験がないので経験的な事はお答えできませんが、deltaTが大きすぎて（≒クーラン数が大きすぎて）PISO法では不安定
になる場合にPIMPLEに切り替えるのがよいのではないでしょうか。
PIMPLE法でも、いちばん外側のループ回数(確かnOuterCorr)を1にしてしまえばPISO法と同等になります。
(3)すべてを取り上げて比較しているものとなると心当たりはありませんが、
それぞれであれば、解説のあるCFDの書籍はたくさんあります。例にあげるとすれば
ファーツィガー「コンピュータによる流体力学」
梶島岳夫「乱流の数値シミュレーション 」
あたりでしょうか。
本題とまったく関係なくて恐縮ですが、今、室内環境系の国際会議に来ております。
比較的CFDが盛んではない国際会議なんですが、1、2年前の他の国際会議と比べ、
OpenFOAMユーザーもだいぶ増えてきているように思います。
小縣信也
Jun 13, 2011, 2:19:55 AM6/13/11
to open...@googlegroups.com
小野様
小縣です。
ご丁寧なご回答ありがとうございます。
大変参考になりました。
もう1点だけ質問させて下さい。
Pimpleにおける外側のループ回数(nOuterCorr)は、
大きくすればするほど、計算時間は長くなるが計算精度が向上すると考えてよろしいでしょうか？
--
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ONO Hiroki
Jun 13, 2011, 9:48:22 AM6/13/11
to OpenFOAM
小野です。
外側ループ回数は、増やすほど安定化・収束に寄与するものです。
安定化したことで、残差がさらに落とせるようになったのであれば、それをもって精度向上とも言えますが、
外側ループ増やす＝精度向上 は少し短絡かなぁと思います。
> > 詳細については、http://groups.google.com/group/openfoam?hl=jaからこのグループにアクセスしてください。- 引用テキストを表示しない -
>
> - 引用テキストを表示 -
外側ループ回数は、増やすほど安定化・収束に寄与するものです。
安定化したことで、残差がさらに落とせるようになったのであれば、それをもって精度向上とも言えますが、
外側ループ増やす＝精度向上 は少し短絡かなぁと思います。
>
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小縣信也
Jun 14, 2011, 6:11:41 AM6/14/11
to open...@googlegroups.com
小野様
小縣です。
ご回答ありがとうございます。
安定的に収束させることができるのと、精度向上は必ずしも一致しないのですね。
ご紹介頂いた文献を参考にもう少しPIMPLEの勉強をしてみます。
ありがとうございました。
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