基本介紹
- 中文名：SIMPLE算法
- 外文名：simple algorithm
- 時間：1972年
- 目的：計算不可壓流場
- 方式：假設條件
緒論,假設條件,計算步驟,
緒論
SIMPLE算法，全名為壓力耦合方程組的半隱式方法（Semi-ImplicitMethod forPressureLinkedEquations），是計算流體力學中一種被廣泛使用的求解流場的數值方法，於1972年由蘇哈斯·帕坦卡與布萊恩·斯波爾丁提出。
SIMPLE算法自1972年問世以來在世界各國計算流體力學及計算傳熱學界得到了廣泛的套用，這種算法提出不久很快就成為計算不可壓流場的主要方法，隨後這一算法以及其後的各種改進方案成功的推廣到可壓縮流場計算中，已成為一種可以計算任何流速的流動的數值方法。
假設條件
基本假設：速度場的假定與壓力場的假定各自獨立進行，二者無任何聯繫。對假定壓力場的修正通過已求解的速度場的質量守恆條件得到。
中間速度通過求解當前壓力得到，如果求解速度不能滿足質量守恆條件，對壓力添加一個修正量修正，速度場也隨之得以修正。
第二假設：在做速度修正時，忽略不同位置的速度修正量之間的影響。
對基本假設的改進：
“初始速度場與初始壓力場獨自假定”----1980在SIMPLER算法中成功解決。
“忽略臨近格線點壓力修正量對主節點速度修正的影響”---這是一個不影響最終結果，但是影響收斂速率的假設。自從1976年以來，學者們相繼提出了很多改進建議，但是截至2004年，仍然沒有任何一種方法完全解決這個假設的缺陷。
計算步驟
SIMPLE算法是一種壓力修正法，通過“先猜想後修正”的方法得到壓力場，並求解離散化的動量方程（納維－斯托克斯方程）。其基本思路如下：
- 假定初始速度分布
- 假定壓力場
- 根據速度場與壓力場計算動量離散方程的係數、常數項
- 解出動量離散方程
- 求得壓力修正方程
- 對壓力和速度進行修正
- 根據情況求解其他離散化方程
- 判斷是否收斂，不收斂的話則繼續下一次疊代
在SIMPLE算法提出之後，一些改進算法也隨之提出，其中比較知名的包括SIMPLER算法（SIMPLE Revised，蘇哈斯·帕坦卡提出）、SIMPLEC算法（SIMPLE Consistent，J. P. Van Doormaal與G. D. Raithby提出）、PISO算法（Pressure Implicit with Splitting of Operators，壓力的隱式運算元分割算法，R. I. Issa提出）等。
