非稳态的诱因
•自然(本身)不稳定–由于流体内部不稳定性的增长或初始流体状态的非平衡而引起的非定常流动–例如:自然对流,各种尺度的湍流旋涡,流体波(重力波,激波)
•强制(强迫)不稳定–部件移动或时间相关的边界条件, 源项变化等导致的非定常流动–例如:喷嘴内的脉动流,涡轮内定转子的相互作用
Unsteady CFD 分析
•可能的求解方法:
–时间稳态解–该时间段内,解可能会接近一个稳态值
–时间周期解– 流动变化是时间周期性行为
•仅对规定时间段内的流动进行分析
–自由表面流,
–移动的冲击波,
–…
模拟在指定时间段内的瞬态流场
一些感兴趣的只能采用非稳态分析求解的特定标量
•固有频率(e.g.StrouhalNumber)
•时间平均和/或均方根值
•时间相关的参数(例如:冷却热固体所需时间,污染物停留时间)
•频谱数据–Fourier Transform (FT)(傅里叶变换)
瞬态时间步长该的选择
•时间步长是瞬态仿真中的一个重要参数
–这给出了流体在一个时间步长内通过的网格单元数量
–典型值为1- 10,但在某些情况下,更高的值是可以接受的
•注意:较小的时间步长通常会提高收敛性,因此遇到收敛问题通常建议调小时间步长,而不是增大时间步长下的迭代次数