怎樣判斷FLUENT的計(jì)算結(jié)果是否收斂

2017-03-03 by:CAE仿真在線(xiàn) 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

怎樣判斷FLUENT的計(jì)算結(jié)果是否收斂?

1、觀(guān)察點(diǎn)處的值不再隨計(jì)算步驟的增加而變化;
2、各個(gè)參數(shù)的殘差隨計(jì)算步數(shù)的增加而降低,最后趨于平緩;
3、要滿(mǎn)足質(zhì)量守恒(計(jì)算中不牽涉到能量)或者是質(zhì)量與能量守恒(計(jì)算中牽涉到能量)。
特別要指出的是,即使前兩個(gè)判據(jù)都已經(jīng)滿(mǎn)足了,也并不表示已經(jīng)得到合理的收斂解了,因?yàn)?如果松弛因子設(shè)置得太緊,各參數(shù)在每步計(jì)算的變化都不是太大,也會(huì)使前兩個(gè)判據(jù)得到滿(mǎn)足。此時(shí)就要再看第三個(gè)判據(jù)了。還需要說(shuō)明的就是,一般我們都希望在收斂的情況下,殘差越小越好,但是殘差曲線(xiàn)是全場(chǎng)求平均的結(jié)果,有時(shí)其大小并不一定代表計(jì)算結(jié)果的好壞,有時(shí)即使計(jì)算的殘差很大,但結(jié)果也許是好的,關(guān)鍵是要看計(jì)算結(jié)果是否符合物理事實(shí),即殘差的大小與模擬的物理現(xiàn)象本身的復(fù)雜性有關(guān),必須從實(shí)際物理現(xiàn)象上看計(jì)算結(jié)果。比如說(shuō)本斑最近在算的一個(gè)全機(jī)模型,在大攻角情況下,解震蕩得非常厲害,而且殘差的量級(jí)也總下不去,但這仍然是正確的,為什么呢,因?yàn)榇蠊ソ窍聦?shí)際流動(dòng)情形就是這樣的,不斷有渦的周期性脫落,流場(chǎng)本身就是非定常的,所以解也是波動(dòng)的,處理的時(shí)候取平均就可以? 有時(shí)候我們會(huì)認(rèn)為只要所有的殘差達(dá)到1e-3或者1e-4就是達(dá)到收斂了。其實(shí)這個(gè)1e-3或者1e-4的收斂標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)而言的。在FLUENT中殘差是以開(kāi)始5步的平均值為基準(zhǔn)進(jìn)行比較的。如果你的初值取得好,你的迭代會(huì)很快收斂,但是你的殘差卻依然很高;但是當(dāng)你改變初場(chǎng)到比較不同的值時(shí),你的殘差開(kāi)始會(huì)很大,但隨后卻可以很快降低到很低的水平,讓你看起來(lái)心情很好。其實(shí)兩種情況下流場(chǎng)是基本相同的。
由此來(lái)看,判斷是否收斂并不是嚴(yán)格根據(jù)殘差的走向而定的?？梢赃x定流場(chǎng)中具有特征意義的點(diǎn),監(jiān)測(cè)其速度,壓力,溫度等的變化情況。如果變化很小,符合你的要求,即可認(rèn)為是收斂了。一般來(lái)說(shuō),壓力的收斂相對(duì)比較慢一些的。因此是否收斂不能簡(jiǎn)單看殘差圖,還有許多其他的重要標(biāo)準(zhǔn),比如進(jìn)出口流量差、壓力系數(shù)波動(dòng)等等。盡管殘差仍然維持在較高數(shù)值,但憑其他監(jiān)測(cè)也可判斷是否收斂。最重要的就是是否符合物理事實(shí)或試驗(yàn)結(jié)論。殘差曲線(xiàn)是否滿(mǎn)足只是一個(gè)表面的現(xiàn)象,還要看進(jìn)口和出口總量差不得大于1%,而且即使這樣子,收斂解也不一定準(zhǔn)確,它和網(wǎng)格劃分/離散化誤差,以及屋里模型的準(zhǔn)確性都有關(guān)系.所以得有試驗(yàn)數(shù)據(jù)做對(duì)比活著理論分析了。
當(dāng)然最終是否正確是要看是否與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合!但既然有殘差圖的話(huà),總應(yīng)該可以大概的看出是否收斂吧?是否要?dú)埐钜〉揭欢ǖ某潭?或者是殘差不在增長(zhǎng),就可以一定程度上認(rèn)為是收斂的。殘差的大小不能決定是否收斂,我在用FLUENT計(jì)算時(shí),多采用監(jiān)測(cè)一個(gè)面的速度(或者是壓力、紊動(dòng)能等參數(shù))基本上不隨著計(jì)算時(shí)間的推移而變化,就認(rèn)為基本達(dá)到收斂。

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