FLUENT中是否收敛的判定方法
fluent收敛标准

fluent收敛标准在计算流体力学领域,fluent是一个被广泛使用的计算流体动力学软件,它能够模拟和分析各种复杂的流体流动现象。
在进行流体力学仿真时,我们需要确保计算结果的收敛性,也就是说,计算结果应该在迭代过程中逐渐趋于稳定。
为了保证计算结果的准确性和可靠性,我们需要制定一些收敛标准,以便及时发现和解决计算中的问题。
首先,我们需要明确收敛标准的选择原则。
在选择收敛标准时,我们应该考虑到计算流体动力学的特点,以及所研究的具体问题。
一般来说,收敛标准应该能够充分反映计算结果的稳定性和准确性,同时又不能过于苛刻,导致计算过程过于耗时或者难以收敛。
因此,我们需要根据具体情况,合理选择收敛标准的参数和阈值。
其次,我们需要确定流场参数的收敛标准。
在进行流体力学仿真时,我们通常会关注一些特定的流场参数,比如速度场、压力场等。
针对不同的参数,我们可以制定相应的收敛标准。
例如,对于速度场,我们可以通过设定速度残差或者速度收敛因子来判断计算是否收敛;对于压力场,我们可以通过设定压力残差或者压力收敛因子来进行判断。
通过对不同流场参数的收敛标准进行设定,可以更加全面地评估计算结果的收敛性。
此外,我们还需要考虑到网格参数的收敛标准。
在计算流体力学中,网格质量对计算结果有着重要影响。
因此,我们需要制定一些网格相关的收敛标准,以确保网格的质量和精度满足计算的要求。
比如,我们可以通过设定网格残差或者网格收敛因子来判断网格是否收敛。
同时,我们还可以考虑一些网格细化和剖分的策略,以优化网格结构,提高计算的准确性和效率。
最后,我们需要关注整体收敛标准的设定。
在进行流体力学仿真时,我们往往会同时考虑多个流场参数和网格参数,因此需要综合考虑各个参数的收敛情况,制定整体的收敛标准。
通过综合考虑各个参数的收敛情况,我们可以更加全面地评估计算结果的收敛性,及时发现和解决计算中的问题,确保计算结果的准确性和可靠性。
综上所述,fluent收敛标准的制定是计算流体力学仿真中的重要环节。
fluent收敛标准omega值

在分析和讨论"fluent收敛标准omega值"之前,先让我们来了解一下什么是fluent收敛标准以及omega值,这样我们可以更好地理解这个主题。
1. 了解fluent收敛标准:在计算流体力学(CFD)领域,fluent是一个常用的仿真软件,用于模拟流体流动和传热等问题。
在进行计算时,我们需要保证所得结果是准确和可靠的。
对收敛性的评定就显得尤为重要。
简单来说,fluent 的收敛标准是用来判断计算结果是否收敛的指标,通常涉及到残差、收敛标准和收敛准则等内容。
2. 理解omega值:在fluent软件中,omega值通常是用来控制松弛因子的参数。
通俗地说,松弛因子是用来控制迭代收敛速度和稳定性的参数,而omega 值则是松弛因子的具体数值,它直接影响到计算的收敛性和精度。
有了以上的基础知识,我们现在可以开始深入地探讨"fluent收敛标准omega值"这个主题了。
fluent的收敛标准是指在进行计算时,如何判断所得结果是否趋于稳定和可靠。
这涉及到残差的大小和收敛准则的选择等内容。
在实际应用中,我们需要根据具体问题的特点和计算条件来选择合适的收敛标准,以确保所得结果的准确性和可靠性。
omega值作为松弛因子的具体参数,直接影响到迭代计算的收敛速度和稳定性。
通过调节omega 值,我们可以控制计算的收敛性和精度,从而得到满足要求的计算结果。
在实际的工程应用中,选择合适的fluent收敛标准和omega值显得尤为重要。
过大或过小的omega值都可能导致计算结果的不稳定或不收敛,而不合理的收敛标准也会影响到计算的准确性。
我们需要结合实际问题的复杂性和计算资源的限制等因素,综合考虑来选择合适的fluent收敛标准和omega值。
这样才能保证计算结果既准确又可靠。
fluent收敛标准和omega值作为计算流体力学仿真中的关键参数,对计算结果的准确性和可靠性有着重要影响。
谈FLUENT如何判断收敛

谈FLUENT如何判断收敛1.观察点处的值不再随计算步骤的增加而变化;2.各个参数的残差随计算步数的增加而降低,最后趋于平缓;3.要满足质量守恒(计算中不牵涉到能量)或者是质量与能量守恒(计算中牵涉到能量)。
特别要指出的是,即使前两个判据都已经满足了,也并不表示已经得到合理的收敛解了,因为,如果松弛因子设置得太紧,各参数在每步计算的变化都不是太大,也会使前两个判据得到满足。
此时就要再看第三个判据了。
还需要说明的就是,一般我们都希望在收敛的情况下,残差越小越好,但是残差曲线是全场求平均的结果,有时其大小并不一定代表计算结果的好坏,有时即使计算的残差很大,但结果也许是好的,关键是要看计算结果是否符合物理事实,即残差的大小与模拟的物理现象本身的复杂性有关,必须从实际物理现象上看计算结果。
比如说一个全机模型,在大攻角情况下,解震荡得非常厉害,而且残差的量级也总下不去,但这仍然是正确的,为什么呢,因为大攻角下实际流动情形就是这样的,不断有涡的周期性脱落,流场本身就是非定常的,所以解也是波动的,处理的时候取平均就可以。
但是,如果只满足判据三和判据一,也有可能没有收敛,或者没有计算稳定,最常见的就是溶液里面的浓度扩散模拟,一开始计算几步就可能已经满足了判据三,并且过会也会满足判据一,但是残差曲线一直在降,还没有到平缓的阶段,此时说明浓度场还没有把整个计算域计算完,仅仅只是计算了连续性方程。
在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。
1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.42.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。
三十二、Fluent收敛判断标准及方法

三十二、Fluent收敛判断标准及方法1. Fluent迭代计算流程1.1 计算流程在讲述收敛之前,我们先了解一下Fluent是如何进行迭代求解的。
在建模划分网格后,通过一系列设置,单击Calculation,Fluent 开始计算,其流程如下:1.根据初始化值,假设流场物理量初值为Q02.在初值基础上,根据守恒方程,对流场进行计算,得出新的流场物理量值Q13.比较Q0与Q1的值,|Q1-Q0|称为绝对误差,|Q1-Q0|/Q1为相对误差。
4.若误差小于设定值P,则达到收敛;否则,未达到收敛,取新的迭代值Q2进行计算,重复以上步骤。
1.2 残差的理解检测的的物理量主要有速度、质量、能量、湍流参数等,如上图1 这里的误差并不是残差Residual,实际上残差的计算要复杂的多,但是为了理解方便,我们可以认为残差等同于误差。
下图是残差公式:并不是所有的工况都会收敛。
当各物理量的值基本不变时,即残差很小时,工况才可能收敛。
但是对于瞬态,各物理量的值总是变化,如何收敛?正因如此瞬态才有时间步的概念,瞬态问题在每个时间步上都认为是稳态,所以瞬态问题的残差图总是波浪线型。
2. 收敛标准2.1 残差标准对所有的工况,没有统一的判断标准。
对于大多数问题,默认的判断标准已经足够(For most problems, the default convergence criterion in ANSYS Fluent is sufficient. )建议残差达到设定值后,多算50步,确定残差之后都是减小的趋势。
2.2 监测物理量为了使结果更加精确,可根据工况辅助检测一些物理量,如速度,流量等。
当所关心的物理量基本不变时,说明达到了收敛。
某些情况下即使残差没有达到设定值,只要所检测的物理量很稳定,也可以认为收敛2.3 通量守恒除了上述两种情况,还可以通过Flux守恒来判断。
当计算完成后,通过查看Flux是否守恒来判断是否收敛。
fluent收敛性验证

Fluent收敛性验证
fluent除了使残差曲线达到设定值以下自动停止计算并收敛之外,还有一种判定收敛的方式,当计算遇到以下情况时,该判定方式可以优先考虑并进行验证:
情况一:残差曲线中,除能量项以外,或除能量项和连续性方程项以外的其它指标均已降至默认设定值;
情况二:各项残差曲线在经过长时间迭代计算后,曲线呈现出在水平线间上下小幅振荡,计算结果未发散,亦未自动收敛(停止迭代计算)。
遇到此情况时,可在fluent计算开始时,对入口和出口设置质量流量监控,若入口的质量流量曲线和出口的质量流量曲线已基本成为水平直线,且通过fluent控制台得到的入口质量流量和出口质量流量之差小于0.5%,则亦可判断其收敛。
如下图所示:
经过计算:
0.149930.14963100%0.2%0.14993
-⨯= 即入口与出口的质量流量差为0.2%,故可以判断其收敛。
fluent判断收敛条件

fluent判断收敛条件Fluent中的收敛条件在CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)中,收敛是指当迭代过程中计算结果逐渐趋于稳定时的一种状态。
在Fluent中,判断收敛条件的主要依据是残差的变化情况。
残差是指数值计算结果与真实值之间的差异,通过监测残差的收敛情况可以判断计算结果的准确性和稳定性。
在Fluent中,判断收敛条件的方法主要有两种:一种是基于残差的绝对值变化情况,另一种是基于残差的相对变化情况。
我们来看一下基于残差的绝对值变化情况的判断方法。
在Fluent中,每个迭代步骤都会计算出各个物理量的残差,并将其输出到计算日志文件中。
通过观察残差的变化情况,可以判断计算结果是否趋于稳定。
一般来说,当残差的绝对值变化小于一个预设的收敛阈值时,可以认为计算结果已经收敛。
在Fluent中,用户可以自定义收敛阈值,以满足不同计算需求。
我们来看一下基于残差的相对变化情况的判断方法。
在Fluent中,可以通过计算结果之间的相对差异来判断收敛情况。
具体来说,Fluent会计算出每个物理量在相邻两个迭代步骤之间的相对差异,并将其与预设的收敛阈值进行比较。
当相对差异小于收敛阈值时,可以认为计算结果已经收敛。
通过使用相对变化的判断方法,可以克服绝对值变化的局限性,更加准确地判断计算结果的收敛情况。
除了残差的变化情况,Fluent还提供了其他一些判断收敛的方法。
比如,可以通过监测计算结果的物理量随时间的变化情况来判断收敛。
当物理量的变化趋于稳定时,可以认为计算结果已经收敛。
此外,还可以通过监测计算结果的平均值、最大值和最小值等统计量的变化情况来判断收敛。
当这些统计量的变化趋于稳定时,可以认为计算结果已经收敛。
总结起来,Fluent中的收敛条件主要是通过监测残差的变化情况来判断计算结果的稳定性。
可以根据残差的绝对值变化或相对变化来判断收敛,还可以通过监测其他物理量的变化情况或统计量的变化情况来判断收敛。
fluent收敛判别

这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。
在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。
如果你的初值取得好,你的迭代会很快收敛,但是你的残差却依然很高;但是当你改变初场到比较不同的值时,你的残差开始会很大,但随后却可以很快降低到很低的水平,让你看起来心情很好。
其实两种情况下流场是基本相同的。
由此来看,判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。
可一般来说,压力的收敛相对比较慢一些的。
是否收敛不能简单看残差图,还有许多其他的重要标准,比如进出口流量差、压力系数波动等等尽管残差仍然维持在较高数值,但凭其他监测也可判断是否收敛。
最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。
残差曲线是否满足只是一个表面的现象,还要看进口和出口总量差不得大于1%,而且即使这样子,收敛解也不一定准确,它和网格划分/离散化误差,以及屋里模型的准确性都有关系.所以得有试验数据做对比活着理论分析了当然最终是否正确是要看是否与实验数据相符合!但既然有残差图的话,总应该可以大概的看出是否收敛吧?是否要残差要小到敛的残差的大小不能决定是否收敛,我在用FLUENT计算时,多采用监测一个面的速度(或者是压力、紊动能等参数)基本上不随着计算时间的推移而变化,就认为基本达到收敛4 据质量守恒,收敛时进、出口的流量数值应大致相等(一般认为进出口质量差值比上入口质量的相对值小于0.5%时收敛,但是对特殊情况可能不同),但符号相反,一般出口流量是负值。
5 在进行稳态计算时候,开始残差线是一直下降的,可是到后来各种残差线都显示为波形波动,是不是不收敛阿?答:的问题就能收敛,但如果网格质量不好,是很难的。
通常,计算非结构网格,如果问题比较复杂,会出现这种情况,建议作网格时多下些功夫。
理论上说,残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果,与网格亚尺度雷诺数有关。
例如,通常压力边界是主要的反射源,换成OUTFLOW边界会好些。
fluent中判断收敛的方法

fluent中判断收敛的方法[引用]FLUENT中判断收敛的方法判断计算是否收敛,没有一个通用的方法。
通过残差值判断的方法,对一些问题或许很有效,但在某些问题中往往会得出错误的结论。
因此,正确的做法是,不仅要通过残差值,也要通过监测所有相关变量的完整数据,以及检查流入与流出的物质和能量是否守恒的方法来判断计算是否收敛。
1、监测残差值。
在迭代计算过程中,当各个物理变量的残差值都达到收敛标准时,计算就会发生收敛。
Fluent默认的收敛标准是:除了能量的残差值外,当所有变量的残差值都降到低于10-3 时,就认为计算收敛,而能量的残差值的收敛标准为低于10-6。
2、计算结果不再随着迭代的进行发生变化。
有时候,因为收敛标准设置得不合适,物理量的残差值在迭代计算的过程中始终无法满足收敛标准。
然而,通过在迭代过程中监测某些代表性的流动变量,可能其值已经不再随着迭代的进行发生变化。
此时也可以认为计算收敛。
3、整个系统的质量,动量,能量都守恒。
在Flux Reports对话框中检查流入和流出整个系统的质量,动量,能量是否守恒。
守恒,则计算收敛。
不平衡误差少于0.1%,也可以认为计算是收敛的。
FLUENT中残差的概念残差是cell各个face的通量之和,当收敛后,理论上当单元内没有源项使各个面流入的通量也就是对物理量的输运之和应该为零。
最大残差或者RSM残差反映流场与所要模拟流场(只收敛后应该得到的流场,当然收敛后得到的流场与真实流场之间还是存在一定的差距)的残差,残差越小越好,由于存在数值精度问题,不可能得到0残差,对于单精度计算一般应该低于初始残差1e-03以下才好,当注意具体情况,看各个项的收敛情况(比方说连续项不易收敛而能量项容易)。
一般在FLUENT中可以进行进出口流量监控,当残差收敛到一定程度后,还要看进出口流量是否稳定平衡,才可确定收敛与否(翼型计算时要监控升阻力的平衡)。
残差在较高位震荡,需要检查边界条件是否合理,其次检查初始条件是否合理,比如激波的流场,初始条件的不合适会造成流场的振荡。
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FLUENT中判断收敛的方法
判断计算是否收敛,没有一个通用的方法。
通过残差值判断的方法,对一些问题或许很有效,但在某些问题中往往会得出错误的结论。
因此,正确的做法是,不仅要通过残差值,也要通过监测所有相关变量的完整数据,以及检查流入与流出的物质和能量是否守恒的方法来判断计算是否收敛。
1、监测残差值。
在迭代计算过程中,当各个物理变量的残差值都达到收敛标准时,计算就会发生收敛。
Fluent 默认的收敛标准是:除了能量的残差值外,当所有变量的残差值都降到低于10-3 时,就认为计算收敛,而能量的残差值的收敛标准为低于10-6。
2、计算结果不再随着迭代的进行发生变化。
有时候,因为收敛标准设置得不合适,物理量的残差值在迭代计算的过程中始终无法满足收敛标准。
然而,通过在迭代过程中监测某些代表性的流动变量,可能其值已经不再随着迭代的进行发生变化。
此时也可以认为计算收敛。
3、整个系统的质量,动量,能量都守恒。
在Flux Reports 对话框中检查流入和流出整个系统的质量,动量,能量是否守恒。
守恒,则计算收敛。
不平衡误差少于0.1%,也可以认为计算是收敛的。