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A 辑第 18 卷第 2 期
水 动 力 学 研 究 与 进 展
Ser A Vol18 N o 2
2003 年 3 月
JOURNAL OF HYDRODYNAM ICS
M ar 2003
文章编号 10004874200302023307
非定常流动计算的 PISO 算法
王彤 谷传纲 杨波 黄建德
上海交通大学动力机械与工程教育部国家重点实验室 上海 200030
摘 要 与 SIM P LE 算法比较 P ISO 算法有其计算非定常流动的优势 本文针对 非交错网 格下 PISO 算法提出 改进
简化其求解过程 使其计算步骤统一 斯托克斯第二问题 计算结果 比较 说 明在非 交错网 格下改进 后 PI SO 算法 比 SIM PL E
算法更适宜于非定常流动的计算 并可应用于 叶轮机械内部动静耦合非定常流动的数值求解中
关 键 词 非定常流动 PISO 算法 动静耦合
中图分类号 O36文献 标识码 A
PISO algorithm for unsteady flow field
WANG Tong G U Chuangang
YANG Bo H UANG Jiande
Key Ladoratory for Power M achinery and Engineering of
M inistry of Educat ion Shang hai Jiaotong University Shanghai 200030 China
AbstractPISO algo rithm as one of the pressurebased schemes was discussed under stag gered and nonstaggered g rid sys
temsTo apply it in nonstaggered g rid sy stem easily an improved P ISO algorithm was developed Compared to the SIM P LE alg o
rithm the improved P ISO algo rithm is superior in the simulation of unsteady flow T he computation results of the Stokes I I problems
prove the fact I n addition the alg orithm can be used to calculate unsteady flow field due to rotor stator interaction in turbomachin
ery
Key wordsunsteady flow PISO algorithm rot orstator interaction
1 引言
半隐式的 SIMP LE 算法 作为以压力为基本求
解变量的数值计算方法 在定常不可压流动和传热
的数值计算中得到了广泛地应用 并可根据算法的
特点直接应用于非定常流动的求解中 与 SIMP LE
算 法 不 同 同 样 是 以 压 力 为 基 本 求 解 变 量 的
PISO
1
算法 则是一种时间分裂算法 前人已就两
者在定常流动中的应用进行了一些比较
2 3
虽然
近年来 已经有学者
4 5
采用 PISO 算法求解非定常
流动 但二者在实际非定常流动问题求解中的差别
还并不清晰 根据 Issa
1
的简单证明 PISO 算法计
算得到的速度 u 和压力 p 对时间 t 的精度可根据
每一时刻采用的校正步数来决定 即对每一时间步
采用的校正步数来决定 即对每一时间步采用的校
收稿日期 20010808
基金项目 国家 自然科学基金资助项目50276034 国家重点自然科学基金项目50136030
作者简介 王彤1969 女 甘肃省兰州市人 副教授 博士
ming111xin
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