CFD Online Discussion Forums - Large number of iterations using PCG in pressure equation

I am running a DNS case using buoyantPimpleFoam (OF V2.4). The case is a long pipe with an inlet and outlet. The fluid is air. Inlet Re is about 5400.

For getting better scalability, I use PCG for pressure equation. If I use perfect gas equation of state, the number of iterations will be around 100, which is acceptable. If I use icopolynom or rhoConst to describe the density, the number of iterations will be around 4000! If I use GAMG for p equation, number of iteration will be under 5, but the scalability is poor with above 500 cores. Does anyone has any opinion?

How can I improve PCG solver to decrease the number of iterations? Thank you.

fvSchemes

Code:

/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\

| =========                 |                                                 |

| \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox           |

|  \\    /   O peration     | Version:  2.2.2                                 |

|   \\  /    A nd           | Web:      www.OpenFOAM.org                      |

|    \\/     M anipulation  |                                                 |

\*---------------------------------------------------------------------------*/

FoamFile

{

    version     2.0;

    format      ascii;

    class       dictionary;

    location    "system";

    object      fvSchemes;

}

// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //



ddtSchemes

{

    default         backward;//CrankNicolson 1.0;//

}



gradSchemes

{

    default         Gauss linear;

}



divSchemes

{

    default         none;

    div(phi,U)      Gauss linear;//midPoint;//

    div(phi,h)      Gauss QUICK phi;//

    div(phi,e)      Gauss linear;

    div(phi,K)      Gauss linear;

    div(phi,epsilon) Gauss linear;

    div(phi,R)      Gauss linear;

    div(phi,Ekp)    Gauss linear;

    div(R)          Gauss linear;

    div((muEff*dev2(T(grad(U))))) Gauss linear;// corrected;

}



laplacianSchemes

{

    default         Gauss linear corrected;

}



interpolationSchemes

{

    default         linear;//skewCorrected;

}



snGradSchemes

{

    default         corrected;

}



fluxRequired

{

    default         no;

    p_rgh;

}

fvSolution

Code:

/*--------------------------------*- C++ -*----------------------------------*\

| =========                 |                                                 |

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|   \\  /    A nd           | Web:      www.OpenFOAM.org                      |

|    \\/     M anipulation  |                                                 |

\*---------------------------------------------------------------------------*/

FoamFile

{

    version     2.0;

    format      ascii;

    class       dictionary;

    location    "system";

    object      fvSolution;

}

// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //



solvers

{

    "rho.*"

    {

        solver          PCG;

        preconditioner  DIC;

        tolerance       0;

        relTol          0;

    }



       p_rgh

    {        

        solver           PCG;

        preconditioner   DIC;

        tolerance        1e-07;

        relTol           0.01;

        maxIter          4000;

    }



    p_rghFinal

    {

        $p_rgh;

        relTol          0;

    }



    "(U|h|e|k|epsilon|R)"

    {

        solver          PBiCG;

        preconditioner  DILU;

        tolerance       1e-8;

        relTol          0.01;

    }



    "(U|h|e|k|epsilon|R)Final"

    {

        $U;

        relTol          0;

    }

}



PIMPLE

{

    momentumPredictor yes;

    nOuterCorrectors 1;

    nCorrectors     3;

    nNonOrthogonalCorrectors 0;







}