Preliminary CFD

PCFD | CFD算法课

PCFD简介

CFD算法课程

大量的CFD用户(包含商软用户),在使用软件的过程中并不了解背后的算法,往往产生模模糊糊的感觉。PCFD课程针对此类用户的痛点,主要讲解CFD软件背后的CFD算法。例如压力泊松方程到底怎样出来了的?为什么有的时候出现回流?为什么湍流粘度限定在1e5?湍流壁面函数要必要么?源项需要显性还是隐性离散?高阶格式有无通用的可能?

同时,OpenFOAM的特殊性在于要求用户具有比较高的CFD理论素养,因此建议OpenFOAM学员尽可能的学习CFD理论知识。如果学员选择OKSS1课程,为保证效果则必选PCFD课程。

  • 课程时间:8.30-17.00,一天
  • 学员需要有一定的CFD基本概念,学员在参加PCFD课程前,需要对相关资料进行透彻的预习
  • 主要素材来源于OpenFOAM代码、Computational Methods for Fluid Dynamics、SCI期刊
  • PCFD采用板书的形式推导相关方程,建议做好笔记

课程目录(2018.02.01版)

  • 张量
  • 动量方程 | UEqn.H
  • 结构网格、非结构网格
  • 有限差分、有限体积
  • 高斯积分、通量
  • 物质导数 | DDt(U)
  • 时间项计算 | fvm:ddt(T),fvc::ddt(T)
  • 散度项计算 | fvm::div(phi,U)
  • 拉普拉斯项计算 | fvm::laplacian(p)
  • 梯度计算、非正交修正 | nonOrthocorr()
  • 梯度计算的最小二乘法
  • 梯度计算的有界 | cellLimited
  • 连续性方程
  • 压力泊松方程
  • DNS、RANS、LES
  • dnsFoam、谱方法、FFT
  • 对流项格式、高阶格式
  • TVD & NVD
  • MULES
  • 反扩散
  • 通量分裂
  • 有界 | bounding epsilon, turbulent viscosity limited to 1e5
  • 源项、对角占优 | fvm::Su(), fvm::SuSp()
  • 同位网格、错位网格
  • 分离式求解、耦合式求解
  • 非线性问题、非线性求解器
  • 投影法、显/隐性时间步近
  • ADI
  • GAMG多重网格 | nCellsInCoarsestLevel
  • SIMPLE、SIMPLEC速度压力耦合算法
  • 松弛 | UEqn.relax() p.relax()
  • 压力震荡
  • Rhie-Chow插值
  • 欧拉欧拉以及VOF
  • 欧拉拉格朗日

随着我每天CFD的进行,课程内容将有所增加或删减,以最终课堂为准