SIMPLE算法

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SIMPLE算法,全名为压力耦合方程组的半隐式方法Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations),是计算流体力学中一种被广泛使用的求解流场的数值方法,于1972年由苏哈斯·帕坦卡布莱恩·斯波尔丁提出。

SIMPLE算法是一种压力修正法,通过“先猜想后修正”的方法得到压力场,并求解离散化的动量方程(纳维-斯托克斯方程)。其基本思路如下:

  • 假定初始速度分布
  • 假定压力场
  • 根据速度场与压力场计算动量离散方程的系数、常数项
  • 解出动量离散方程
  • 求得压力修正方程
  • 对压力和速度进行修正
  • 根据情况求解其他离散化方程
  • 判断是否收敛,不收敛的话则继续下一次迭代

在SIMPLE算法提出之后,一些改进算法也随之提出,其中比较知名的包括SIMPLER算法(SIMPLE Revised,苏哈斯·帕坦卡提出)、SIMPLEC算法(SIMPLE Consistent,J. P. Van Doormaal与G. D. Raithby提出)、PISO算法(Pressure Implicit with Splitting of Operators,压力的隐式算子分割算法,R. I. Issa提出)等。

参考资料[编辑]

  • 王福军. 第3章 基于SIMPLE算法的流场数值计算//《计算流体动力学分析》. 清华大学出版社.