Длительность в секундах (--time) и граничное условие Града как альтернатива Bouzidi

Browse Source

--time <секунды> задаёт длительность прогона прямо в физическом времени, число шагов
считается как time/δt. Мотив: шаг не есть фиксированная порция времени — δt = u_lat·δx/u_phys
привязан к размеру клетки, поэтому одно и то же число шагов на разных сетках покрывает разное
физическое время (клетка втрое мельче ⇒ вместо 6 секунд получается 2).

ГРАНИЧНОЕ УСЛОВИЕ ГРАДА (--wall grad) по Dorschner, Bösch, Chikatamarla, Boulouchos, Karlin,
J. Fluid Mech. 801 (2016), разд. 2.1 и прил. B: недостающие популяции задаются не напрямую, а
через целевые моменты — скорость (B 1), плотность (B 3) и тензор давлений (2.14)–(2.16), —
после чего собираются приближением Града (2.13). Переиспользует grad_init, уже проверенный на
эталоне Тейлора–Грина. Скорость на момент t берётся из пост-столкновительного поля: столкновение
сохраняет ρ и ρu, поэтому отдельное хранилище прошлого шага не нужно.

Добавлена также заведомо ступенчатая модель (--wall staircase) — не для счёта, а как база
сравнения, показывающая, сколько именно даёт субсеточность.

ИЗМЕРЕНО, насколько каждая модель субсеточна. Тело сдвигается внутри клетки, смотрится разброс
Cd (Re=20, D=16, стационар): staircase 1.11%, grad 0.64%, bouzidi 0.19%. Град оказывается ровно
между ступенькой и Bouzidi, и это следует из его устройства: положение стенки входит туда только
через целевую скорость — одну усреднённую по узлу величину, тогда как Bouzidi подставляет свою
долю пересечения в каждую популяцию отдельно.

Сходимость по разрешению тела (домен 15D×10D, Re=20): bouzidi 2.581/2.529/2.521 и grad
2.618/2.534/2.521 при D=8/16/32. Обе состоятельны, сходятся к одному пределу с наблюдаемым
порядком ≈2.7 и к D=32 неразличимы; на грубой сетке Град заметно хуже. Ступенчатая модель при
D=16 даёт 2.69, то есть +6.7% к пределу против +0.4% у субсеточных.

Заявленного в статье выигрыша Града по устойчивости на высоких Re в здешней канальной постановке
воспроизвести не удалось: обе модели теряют счёт на одном и том же Re, то есть ограничивает не
стенка. Поэтому умолчание остаётся bouzidi.

В шапку добавлена диагностика границы тела: сколько линков идут по интерполяционной формуле,
сколько сваливаются в ступенчатый отскок, каков разброс доли пересечения. На NACA и цилиндре
интерполяция покрывает 100% линков.

GPU-бэкенд условие Града пока не поддерживает и при таком выборе отказывается запускаться явно,
а не считает молча по Bouzidi.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

...

This commit is contained in:

NotBigGhost

2026-08-15 01:54:22 +03:00

co-authored by Claude Opus 5

parent f174f1c9a0

commit e3c2d417f8

6 changed files with 508 additions and 17 deletions

Show all changes Ignore whitespace when comparing lines Ignore changes in amount of whitespace Ignore changes in whitespace at EOL

Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

docs/origins/Grad's_aproximation.pdf

BIN

Binary file not shown.