infistream

lake, riverbank, tree-8505977.jpg

5.19 Solusi Transien

Solusi transien. Sebuah interpretasi modern dari algoritma SIMPLE telah dijelaskan dalam Bagian 5.12 untuk menggabungkan solusi steady untuk p dan u. Solusi transient yang setara mengikuti urutan iteratif di mana persamaan untuk p dan u dipecahkan selama interval waktu berturut-turut eqn, antara waktu mulai  eqn  dan waktu selesai  eqn.

Dalam simulasi transient, eqn perlu relatif kecil untuk mempertahankan akurasi yang memadai saat solusi berkembang seiring waktu t. Persamaan-persamaan tersebut umumnya tidak memerlukan under-relaxation untuk konvergensi karena peningkatan  eqn terhadap koefisien diagonal matriks dari diskritisasi turunan waktu eqn.

Sebuah simulasi transient dapat mengikuti urutan yang sama seperti algoritma SIMPLE pada halaman 359, namun melakukan iterasi atas urutan tersebut dalam setiap langkah waktu adalah biaya yang mahal. Sebuah algoritma yang lebih efisien menyelesaikan urutan tersebut hanya sekali per langkah waktu tetapi menambahkan lingkaran iteratif yang menggantikan u dari korektor momentum ke dalam istilah H(u) dari persamaan tekanan.

Persamaan tekanan kemudian dipecahkan untuk kedua kalinya, diikuti oleh korektor momentum kedua, dalam gaya algoritma PISO. Penambahan “loop PISO” ini meningkatkan akurasi dari p, u, dan  eqn dalam setiap langkah waktu. u yang diperbaiki menjadi  eqn dalam iterasi waktu berikutnya, yang secara kritis meningkatkan akurasi dari turunan waktu eqn dalam persamaan momentum.

  • Tanpa iterasi atas seluruh sistem persamaan, istilah adveksi diskritisasi menggunakan eqn  dari langkah waktu sebelumnya. “Penundaan” dari eqn  ini tidak secara signifikan mengompromikan akurasi, jika eqn cukup kecil, misalnya yang sesuai dengan  eqn.
  • Sebuah iterasi tambahan dari loop PISO dapat diperkenalkan untuk menyelesaikan persamaan tekanan ketiga dan korektor momentum ketiga, khususnya sebagai bagian dari pembaruan terhadap non-ortogonalitas yang dijelaskan dalam Bagian 5.20. Meningkatkan iterasi lebih lanjut secara umum tidak bermanfaat.