多重网格技术对SIMPLER算法的加速性能研究

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:taylorgil7
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尽管将多重网格方法用于加速SIMPLE算法及其诸如SIMPLEC、SIMPLESSE及SIMPLESSEC的变体已经有人研究过,但SIMPLER算法作为SIMPLE算法的一种极为重要的改进形式,对此算法中多重网格技术加速性能的研究却甚少。 由于SIMPLER算法求解过程的特殊性,且具有良好的数值特性,本文将多重网格方法引入SIMPLER算法并考察其加速效果。文中基于二维方腔顶盖驱动流的数值求解对不同雷诺数下包括V循环、W循环的不同循环方式多重网格方法对SIMPLER算法的加速性能进行了定性和定量的比较分析,并讨论了固定雷诺数下网格层数对多重网格方法加速性能的影响。 通过用多重网格方法加速SIMPLER算法对二维方腔顶盖驱动流进行求解,得到了以下主要结论: 1.将多重网格技术用于SIMPLER算法外迭代时,和用于其它SIMPLE算法的变体时一样,也具有良好的加速性能; 2.在相同雷诺数和精度要求下,W循环所需的外迭代次数较V循环少。这是由于W循环对误差的长波分量衰减得较为彻底,因而相同雷诺数下W循环所用工作单位数少于V循环所用的工作单位数; 3.在相同的雷诺数下,随着网格层数的增加收敛速度有所加快,但单纯地增加网格层数对多重网格方法的加速性能并无明显改善。因此不能凭借增加网格层数来提高多重网格方法的效率,而应该考虑对多重网格方法在具体实现时的方式做改进。
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