fluent加快收敛方法

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Fluent学习总结

Fluent学习总结

FLUENT学习总结1 概述:FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD软件包之一,最初由FLUENT Inc.公司发行。

2006年2月ANSYS Inc.公司收购FLUENT Inc.公司后成为全球最大的CAE软件公司。

FLUENT是一个用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件。

FLUENT提供了灵活的网格特性,可以支持多种网格。

用户可以自由选择使用结构化或者非结构化网格来划分复杂的几何区域,例如针对二维问题支持三角形网格或四边形网格;针对三维问题支持四面体、六面体、棱锥、楔形、多面体网格;同时也支持混合网格。

用户可以利用FLUENT提供的网格自适应特性在求解过程中根据所获得的计算结果来优化网格。

FLUENT是使用C语言开发的,支持并行计算,支持UNIX和Windows等多种平台,采用用户/服务器的结构,能够在安装不同操作系统的工作站和服务器之间协同完成同一个任务。

FLUENT通过菜单界面与用户进行交互,用户可以通过多窗口的方式随时观察计算的进程和计算结果。

计算结果可以采用云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、动画等多种方式显示、存贮和打印,也可以将计算结果保存为其他CFD软件、FEM软件或后处理软件所支持的格式。

FLUENT还提供了用户编程接口,用户可以在FLUENT的基础上定制、控制相关的输入输出,并进行二次开发。

1.1 FLUENT软件包的组成针对不同的计算对象,CFD软件都包含有3个主要功能部分:前处理、求解器、后处理。

其中前处理是指完成计算对象的建模、网格生成的程序;求解器是指求解控制方程的程序;后处理是指对计算结果进行显示、输出的程序。

FLUENT软件是基于CFD软件的思想设计的。

FLUENT软件包主要由GAMBIT、Tgrid、Filters、FLUENT几部分组成。

(1)前处理器。

包括GAMBIT、Tgrid和Fliters。

其中GAMBIT是由FLUENT Inc.公司自主开发的专用CFD前置处理器,用于模拟对象的几何建模以及网格生成。

FLUENT不收敛的解决方法

FLUENT不收敛的解决方法

应用FLUENT不收敛平日怎么解决?①.一般起首是转变初值,测验测验不合的初始化,事实上似乎初始化很症结,对于收敛.②.FLUENT的收敛最基本的是网格的质量,盘算的时刻看如何选择CFL数,这个靠经验③.起首查找网格问题,假如问题庞杂比方多相流问题,与模子.鸿沟.初始前提都有关系.④.有时初始前提和鸿沟前提轻微影响收敛性,曾作过一个盘算反重复复,经由过程修改网格,从新界说初始前提,包含具体的选择的模子,还有先生经经常应用的办法就是看看哪个身分不收敛,然后查找和它有关的前提,转变响应参数.就收敛了⑤.A.检讨是否哪里设定有误:比方用mm的unit建构的mesh,忘了scale;比方给定的鸿沟前提不合理.B从算至发散前几步,看presure散布,看不出来的话,再算几步, 看看问题精确出在谁人区域. C网格,合营第二点作修改,就重建个更英俊的,或是更粗略的来处理.D再找不出来的话,换个solver.⑥.解决的办法是设几个监测点,比方出流或参数变更较大的地方,若这些地方的参数变更很小,就可以以为是收敛了,尽管此时残值曲线还没有降下来.⑦.调节松懈因子也能影响收敛,不过代价是收敛速度.亚松懈因子对收敛的影响所谓亚松驰就是将本层次盘算成果与上一层次成果的差值作恰当缩减,以防止因为差值过大而引起非线性迭代进程的发散.用通用变量来写出时,为松驰因子(Relaxation Factors).《数值传热学-214》FLUENT中的亚松驰:因为FLUENT所解方程组的非线性,我们有须要掌握变更.一般用亚松驰办法来实现掌握,该办法在每一部迭代中削减了变更量.亚松驰最简略的情势为:单元内变量等于本来的值加上亚松驰因子a与变更的积:分别解算器应用亚松驰来掌握每一步迭代中的盘算变量的更新.这就意味着应用分别解算器解的方程,包含耦合解算器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都邑有一个相干的亚松驰因子.在FLUENT中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多半问题的最优值.这个值合适于许多问题,但是对于一些特别的非线性问题(如:某些湍流或者高Rayleigh数天然对流问题),在盘算开端时要郑重减小亚松驰因子.应用默认的亚松驰因子开端盘算是很好的习惯.假如经由4到5步的迭代残差仍然增长,你就须要减小亚松驰因子.有时刻,假如发明残差开端增长,你可以转变亚松驰因子从新盘算.在亚松驰因子过大时平日会消失这种情况.最为安然的办法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保管数据文件,并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数.最典范的情况是,亚松驰因子的增长会使残差有少量的增长,但是跟着解的进行残差的增长又消掉了.假如残差变更有几个量级你就须要斟酌停滞盘算并回到最后保管的较好的数据文件.留意:粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的.并且,假如直接解焓方程而不是温度方程(即:对PDF盘算),基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的.要检讨默认的亚松懈因子的值,你可以在解掌握面板点击默认按钮.对于大多半流淌,不须要修改默认亚松懈因子.但是,假如消失不稳固或者发散你就须要减小默认的亚松懈因子了,个中压力.动量.k和e的亚松懈因子默认值分别为,,和.对于SIMPLEC格局一般不须要减小压力的亚松懈因子.在密度和温度强烈耦合的问题中,如相当高的Rayleigh数的天然或混杂对流流淌,应当对温度和/或密度(所用的亚松懈因子小于)进行亚松懈.相反,当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时,流淌密度是常数,温度的亚松懈因子可以设为.对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF变量,对于某些问题默认的亚更松懈可能过大,尤其是对于初始盘算.你可以将松懈因子设为以使得收敛轻易.⑧看了流量是否均衡在report->flux里面操纵,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么程度,假如它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在持续迭代之后不会产生摇动,也可以以为你的解是收敛的.造成持续方程高残差不收敛的原因重要有以下几点:1.网格质量,重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掌握在以内,不克不及超出1.4.2.离散格局及压力速度耦合办法,假如是构造网格,建议应用高阶格局,如2阶迎作风式等,假如长短构造网格,除pressure保持standard格局不变外,其他格局改用高阶格局;压力速度耦合关系,假如应用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver春接洽方程收敛没有进步的话,可以测验测验应用coupled solver.别的,对于梯度的盘算,不管应用构造或非构造网格,都可以改用node-based来进步盘算精度.在FLUENT的中文帮忙里,对收敛有比较具体地描写,建议去看看.收敛性可能会受到许多身分影响.大量的盘算单元,过于保守的亚松驰因子和庞杂的流淌物理性质经常是重要的原因.有时刻很难肯定你是否得到了收敛阶.没有断定收敛性的广泛准则.残差界说对于一类问题是有效的,但是有时刻对其它类型问题会造成误导.是以,最好的办法就是不但用残差来断定收敛性并且还要监督诸如阻力.热传导系数等相干的积分量.在FLUENT的帮忙文件里给出了下面几种典范的情况.1.假如你对流场的初始猜测很好,初始的持续性残差会很小从而导致持续性方程的标度残差很大.在这种情况下,检讨未标度的残差并与恰当的标度如进口的质量流速比拟较是很有效的.什么是标度残差?就是选感化来尺度化的残差值,一般是取第五步吧,所以,一开是残差就很小,那么,后面的残差和它一比,值也很难收敛到很小数.2.对于某些方程,如湍流量,较差的初始猜测可能会造成较高的标度因子.在这种情况下,标度的残差最开端会很小,随后会呈非线性增长,最后减小.是以,最好是从残差变更的行动来断定收敛性而不但仅是残差的本身值来断定收敛性.你应当确认在几步迭代(比方说50步)之后残差持续减小或者仍然保持较低值,才干得出收敛的结论.另一个断定收敛性的风行办法就是请求未标度的残差减小到三阶量级.为了实现这一办法,FLUENT供给了残差尺度化,有关残差尺度化的信息请参阅分别求解器残差界说和耦合求解器残差界说两节.在这种办法中,请求尺度化的未标度残差降到10^-3.但是这种请求在许多情况下可能是不合适的.1.假如你供给了较好的初始猜测,残差可能不会降到三阶量级.比方说,在等温流淌中,假如温度的初始猜测异常接近最终值,那么能量残差基本就不会降到三阶量级.2.假如掌握方程中包含的非线性源项在盘算开端时是零,但是在盘算进程中迟缓增长,残差是不会降到三阶量级的.例如,在关闭区域内部的天然对流问题,因为初始的均一温度猜测不会产生浮力,所以初始的动量残差可能异常接近零.在这种情况下,初始的接近零的残差就不合适作为残差的较好的标度.3.假如所感兴致的变量在所有的地方都接近零,残差不会降到三阶量级.例如,在完整成长的管流中,截面上的速度为零.假如这些速度初始化为零,那么初始的和最终的残差都接近零,是以也就不克不及等待降三阶量级.在这种情况下,最好监督诸如阻力.总热传导系数等积分量来断定解的收敛.检讨非尺度化未标度的残差来肯定这个残差和恰当的标度比拟是不是很小也是很有效的.相反,假如初始猜测很差,初始的残差过大以至于残差降低三阶量级也不克不及包管收敛.这种情况对于初始猜测很难的k和e方程尤其罕有.在这里,检讨你所感兴致的所有积分量就很有效了.假如解是不收敛的,你可以削减收敛公役FLUENT运行进程中,消失残差曲线震动原因?若何解决残差震动的问题?残差震动对盘算收敛性和盘算成果有什么影响?一. 残差摇动的重要原因:1.高精度格局; 2.网格太粗;3.网格质量差;4.流场本身鸿沟庞杂,流淌庞杂;5.模子的不恰当应用.二. 问:在进行稳态盘算时刻,开端残差线是一向降低的,可是到后来各类残差线都显示为波形摇动,是不是不收敛阿?答:有些庞杂或流淌情况良好情况下确切很难收敛.盘算的精度(2 阶),网格太疏,网格质量太差,等都邑使残差摇动.经常碰到,一开端降低,然后消失摇动,可以降低松懈系数,我的问题就能收敛,但假如网格质量不好,是很难的.平日,盘算非构造网格,假如问题比较庞杂,会消失这种情况,建议作网格时多下些工夫.理论上说,残差的震动是数值迭代在盘算域内传递遭受障碍物反射形成周期震动导致的成果,与网格亚尺度雷诺数有关.例如,平日压力鸿沟是重要的反射源,换成OUTFLOW 鸿沟会好些.这重要依据经验断定.所以我说网格和鸿沟前提是重要身分.三. 1.网格问题:比方流场内部消失尖点等突变,导致网格在局部质量消失问题,影响收敛. 2.可以调剂一下courant number,courant number现实上是指时光步长和空间步长的相对关系,体系主动减小courant数,这种情况一般出如今消失尖利外形的盘算域,当局部的流速过大或者压差过大时出错,把局部的网格加密再试一下. 在fluent中,用courant number来调节盘算的稳固性与收敛性.一般来说,跟着courant number的从小到大的变更,收敛速度逐渐加速,但是稳固性逐渐降低.所以具体的问题,在盘算的进程中,最好是把courant number从小开端设置,看看迭代残差的收敛情况,假如收敛速度较慢并且比较稳固的话,可以恰当的增长courant number的大小,依据本身具体的问题,找出一个比较合适的courant number,让收敛速度可以或许足够的快,并且可以或许保持它的稳固性.。

fluent加快收敛方法

fluent加快收敛方法

①、一般首先是改变初值,尝试不同的初始化,事实上好像初始化很关键,对于收敛。

②、FLUENT的收敛最基础的是网格的质量,计算的时候看怎样选择CFL数,这个靠经验③、首先查找网格问题,如果问题复杂比如多相流问题,与模型、边界、初始条件都有关系。

④、有时初始条件和边界条件严重影响收敛性,曾经作过一个计算反反复复,通过修改网格,重新定义初始条件,包括具体的选择的模型,还有老师经常用的方法就是看看哪个因素不收敛,然后寻找和它有关的条件,改变相应参数。

就收敛了⑤、A.检查是否哪里设定有误:比方用mm的unit建构的mesh,忘了scale;比方给定的边界条件不合理。

B从算至发散前几步,看presure分布,看不出来的话,再算几步, 看看问题大概出在那个区域。

C网格,配合第二点作修正,就重建个更漂亮的,或是更粗略的来处理。

D再找不出来的话,换个solver。

⑥、解决的办法是设几个监测点,比如出流或参数变化较大的地方,若这些地方的参数变化很小,就可以认为是收敛了,尽管此时残值曲线还没有降下来。

⑦、调节松弛因子也能影响收敛,不过代价是收敛速度。

亚松弛因子对收敛的影响所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减,以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。

用通用变量来写出时,为松驰因子(Relaxation Factors)。

《数值传热学-214》FLUENT中的亚松驰:由于FLUENT所解方程组的非线性,我们有必要控制变化。

一般用亚松驰方法来实现控制,该方法在每一部迭代中减少了变化量。

亚松驰最简单的形式为:单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子a与变化的积:分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。

这就意味着使用分离解算器解的方程,包括耦合解算器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都会有一个相关的亚松驰因子。

在FLUENT中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。

这个值适合于很多问题,但是对于一些特殊的非线性问题(如:某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。

Fluent软件的使用(2)

Fluent软件的使用(2)

流动局部超音速的静压;如果流动亚音 速,则被忽略;如果流场从该边界开始 不可压缩流动: 初始化,该表压将被应用初始化计算。
可压缩流动:
入口的流动方向 湍流的物理量
总温(对于热传导或者可压缩流动)
质量流量入口Mass Flow Inlet
为可压流设计,也可用于不可压流。
总的压力被调整来满足质量流量 比压力入口的收敛难度大
Pressure-Based (coupled)
Density-Based (coupled)
压力基求解器包含两种算法:
解耦求解器,顺序求解压力修 正方程和动量方程 耦合求解器,同时求解压力修 正方程和动量方程
Solve Energy Solve Species Solve Turbulence Equation(s) Solve Other Transport Equations as required
First-Order Upwind – 收敛容易,但是只有一阶精度。 Power Law – 当Recell < 5 (典型的低雷诺数)时,比一阶格式具 有更高的精度。
对流项插值格式
对流项的插值格式:
Second-Order Upwind – 具有二阶精度,当采用三角形/四面体 网格或者网格没有沿着流动方向布置时是十分必要的,收敛 速度较慢。
Monotone Upstream-Centered Schemes for Conservation Laws (MUSCL) –应用于非结构网格的局部三阶对流项离散格式,在 计算二次流、漩涡等方面具有较高的精度。 Quadratic Upwind Interpolation (QUICK) – 适用于四边形/六面 体网格和混合网格,对于旋转流动非常有用,在均匀网格上 具有三阶精度。

fluent中影响收敛的因素及解决方法(转)

fluent中影响收敛的因素及解决方法(转)

fluent中影响收敛的因素及解决方法(转)FLUENT运行过程中,出现残差曲线震荡是怎么回事?如何解决残差震荡的问题?残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响?一. 残差波动的主要原因:1、高精度格式; 2、网格太粗;3、网格质量差;4、流场本身边界复杂,流动复杂;5、模型的不恰当使用。

二. 问: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:有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。

计算的精度(2 阶),网格太疏,网格质量太差,等都会使残差波动。

经常遇到,一开始下降,然后出现波动,可以降低松弛系数,我的问题就能收敛,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。

这主要根据经验判断。

所以我说网格和边界条件是主要因素。

三. 1、网格问题:比如流场内部存在尖点等突变,导致网格在局部质量存在问题,影响收敛。

2、可以调整一下courant number,courant number实际上是指时间步长和空间步长的相对关系,系统自动减小courant数,这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域,当局部的流速过大或者压差过大时出错,把局部的网格加密再试一下。

在fluent中,用courant number来调节计算的稳定性与收敛性。

一般来说,随着courant number的从小到大的变化,收敛速度逐渐加快,但是稳定性逐渐降低。

所以具体的问题,在计算的过程中,最好是把courant number从小开始设置,看看迭代残差的收敛情况,如果收敛速度较慢而且比较稳定的话,可以适当的增加courant number的大小,根据自己具体的问题,找出一个比较合适的courant number,让收敛速度能够足够的快,而且能够保持它的稳定性。

fluent计算技巧

fluent计算技巧

fluent计算技巧Fluent计算技巧是指在使用Fluent软件进行流体力学仿真时,能够提高计算效率和准确性的一系列技巧和方法。

以下是一些常用的Fluent计算技巧:1. 网格优化:良好的网格质量是获得准确结果的关键。

在进行计算前,应对网格进行优化,包括网格划分、剖分、网格尺寸调整等操作,以确保网格质量良好。

2. 边界条件设置:正确设置边界条件对计算结果的准确性至关重要。

应根据具体情况选择合适的边界条件,如速度入口、压力出口、壁面摩擦等,并确保边界条件设置正确无误。

3. 松弛因子调整:在迭代计算过程中,调整松弛因子可以加快收敛速度。

通常情况下,可以逐步减小松弛因子,直到收敛为止。

4. 迭代收敛准则:设置合适的收敛准则可以控制计算的精度和收敛速度。

通常情况下,可以将残差的变化率设置为一个较小的值,以确保计算结果的准确性。

5. 并行计算:Fluent支持并行计算,可以利用多个处理器同时进行计算,提高计算效率。

在进行大规模计算时,可以选择使用并行计算来加快计算速度。

6. 结果后处理:合理的结果后处理可以更好地理解和分析计算结果。

Fluent提供了丰富的后处理功能,可以绘制流线、剖面、矢量图等,以及计算各种流体力学参数。

7. 参数优化:在进行计算前,可以通过参数优化来寻找最佳的计算条件。

可以通过改变模型参数、边界条件、松弛因子等来优化计算结果。

8. 多尺度模拟:对于复杂的流动问题,可以采用多尺度模拟的方法,将整个流场划分为多个区域进行计算。

这样可以提高计算效率,并且可以更好地捕捉流动的细节。

9. 网格独立性分析:在进行计算前,可以进行网格独立性分析,通过逐步细化网格来确定所需的最小网格尺寸。

这样可以确保计算结果对网格的依赖性较小。

总之,Fluent计算技巧是一系列在使用Fluent软件进行流体力学仿真时的实用技巧和方法,通过合理应用这些技巧,可以提高计算效率和准确性,得到更可靠的计算结果。

FLUENT不收敛的解决方法

FLUENT不收敛的解决方法

利用FLUENT不支敛常常怎么办理?之阳早格格创做①、普遍最先是改变初值,测验考查分歧的初初化,究竟上佳像初初化很关键,对付于支敛.②、FLUENT的支敛最前提的是网格的品量,估计的时间瞅何如采用CFL 数,那个靠体味③、最先查找网格问题,如果问题搀纯比圆多相流问题,与模型、鸿沟、初初条件皆有关系.④、偶尔初初条件战鸿沟条件宽沉效率支敛性,曾做过一个估计反反复复,通过建改网格,沉新定义初初条件,包罗简直的采用的模型,另有教授经时常使用的要领便是瞅瞅哪个果素不支敛,而后觅找战它有关的条件,改变相映参数.便支敛了⑤、A.查看是可哪里设定有误:比圆用mm的unit建构的mesh,记了scale;比圆给定的鸿沟条件分歧理.B从算至收集前几步,瞅presure分集,瞅不出去的话,再算几步, 瞅瞅问题大概出正在那个天区. C网格,协同第二面做建正,便沉建个更漂明的,大概是更大略的去处理.D再找不出去的话,换个solver.⑥、办理的办法是设几个监测面,比圆出流大概参数变更较大的场合,若那些场合的参数变更很小,便不妨认为是支敛了,纵然此时残值直线还不落下去.⑦、安排紧张果子也能效率支敛,不过代价是支敛速度.亚紧张果子对付支敛的效率所谓亚紧驰便是将本条理估计截止与上一条理截止的好值做符合紧缩,以预防由于好值过大而引起非线性迭代历程的收集.用通用变量去写出时,为紧驰果子(Relaxation Factors).《数值传热教-214》FLUENT中的亚紧驰:由于FLUENT所解圆程组的非线性,咱们有需要统制变更.普遍用亚紧驰要领去真止统制,该要领正在每一部迭代中缩小了变更量.亚紧驰最简朴的形式为:单元内变量等于本去的值加上亚紧驰果子a与变更的积:分散解算器使用亚紧驰去统制每一步迭代中的估计变量的革新.那便表示着使用分散解算器解的圆程,包罗耦合解算器所解的非耦合圆程(湍流战其余标量)皆市有一个相关的亚紧驰果子.正在FLUENT中,所有变量的默认亚紧驰果子皆是对付大普遍问题的最劣值.那个值符合于很多问题,然而是对付于一些特殊的非线性问题(如:某些湍流大概者下Rayleigh数自然对付流问题),正在估计启初时要慎沉减小亚紧驰果子.使用默认的亚紧驰果子启初估计是很佳的习惯.如果通过4到5步的迭代残好仍旧删少,您便需要减小亚紧驰果子.偶尔间,如果创制残好启初减少,您不妨改变亚紧驰果子沉新估计.正在亚紧驰果子过大时常常会出现那种情况.最为仄安的要领便是正在对付亚紧驰果子搞所有建改之前先保存数据文献,并对付解的算法搞几步迭代以安排到新的参数.最典型的情况是,亚紧驰果子的减少会使残好有少量的减少,然而是随着解的举止残好的减少又消得了.如果残好变更有几个量级您便需要思量停止估计并回到末尾保存的较佳的数据文献.注意:粘性战稀度的亚紧驰是正在每一次迭代之间的.而且,如果直交解焓圆程而不是温度圆程(即:对付PDF估计),鉴于焓的温度的革新是要举止亚紧驰的.要查看默认的亚紧张果子的值,您不妨正在解统制里板面打默认按钮.对付于大普遍震动,不需要建改默认亚紧张果子.然而是,如果出现不宁静大概者收集您便需要减小默认的亚紧张果子了,其中压力、动量、k战e的亚紧张果子默认值分别为,,战.对付于SIMPLEC要领普遍不需要减小压力的亚紧张果子.正在稀度战温度热烈耦合的问题中,如相称下的Rayleigh数的自然大概混同对付流震动,该当对付温度战/大概稀度(所用的亚紧张果子小于)举止亚紧张.好异,当温度战动量圆程不耦合大概者耦合较强时,震动稀度是常数,温度的亚紧张果子不妨设为.对付于其余的标量圆程,如漩涡,组分,PDF变量,对付于某些问题默认的亚更紧张大概过大,更加是对付于初初估计.您不妨将紧张果子设为以使得支敛简单.⑧瞅了流量是可仄稳正在report->flux内里支配,mass flow rate,把所有出出心皆选上,compute一下,瞅瞅nut flux是什么火仄,如果它的值小于总进心流量的1%,而且其余检丈量正在继承迭代之后不会爆收动摇,也不妨认为您的解是支敛的.制成连绝圆程下残好不支敛的本果主要有以下几面:1.网格品量,主要大概是相邻单元的尺寸大小出进较大,它们的尺寸之比最佳统制正在以内,不克不迭超出1.4.2.得集要领及压力速度耦合要领,如果是结构网格,提议使用下阶要领,如2阶迎风要领等,如果利害结构网格,除pressure脆持standard要领稳定中,其余要领改用下阶要领;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对付通联圆程支敛不普及的话,不妨测验考查使用coupled solver.其余,对付于梯度的估计,不管使用结构大概非结构网格,皆不妨改用node-based去普及估计细度.正在FLUENT的华文助闲里,对付支敛有比较仔细天形貌,提议去瞅瞅.支敛性大概会受到很多果素效率.洪量的估计单元,过于守旧的亚紧驰果子战搀纯的震动物理本量时常是主要的本果.偶尔间很易决定您是可得到了支敛阶.不推断支敛性的一致规则.残好定义对付于一类问题是有用的,然而是偶尔间对付其余典型问题会制成误导.果此,最佳的要领便是不然而用残好去推断支敛性而且还要监视诸如阻力、热传导系数等相关的积分量.正在FLUENT的助闲文献里给出了底下几种典型的情况.1、如果您对付流场的初初预测很佳,初初的连绝性残好会很小进而引导连绝性圆程的标度残好很大.正在那种情况下,查看已标度的残好并与符合的标度如出心的品量流速相比较是很有用的.什么是标度残好?便是选效率去尺度化的残好值,普遍是与第五步吧,所以,一启是残好便很小,那么,后里的残好战它一比,值也很易支敛到很小数.2、对付于某些圆程,如湍流量,较好的初初预测大概会制成较下的标度果子.正在那种情况下,标度的残好最启初会很小,随后会呈非线性删少,末尾减小.果此,最佳是从残好变更的止为去推断支敛性而不然而仅是残好的自己值去推断支敛性.您该当确认正在几步迭代(比圆道50步)之后残好继承减小大概者仍旧脆持较矮值,才搞得出支敛的论断.另一个推断支敛性的流通要领便是央供已标度的残好减小到三阶量级.为了真止那一要领,FLUENT提供了残好尺度化,有关残好尺度化的疑息请参阅分散供解器残好定义战耦合供解器残好定义二节.正在那种要领中,央供尺度化的已标度残好落到10^-3.然而是那种央供正在很多情况下大概是分歧适的.1、如果您提供了较佳的初初预测,残好大概不会落到三阶量级.比圆道,正在等温震动中,如果温度的初初预测非常交近最后值,那么能量残好基础便不会落到三阶量级.2、如果统制圆程中包罗的非线性源项正在估计启初时是整,然而是正在估计历程中缓缓减少,残好是不会落到三阶量级的.比圆,正在启关天区内里的自然对付流问题,由于初初的均一温度预测不会爆收浮力,所以初初的动量残好大概非常交近整.正在那种情况下,初初的交近整的残好便不符合动做残好的较佳的标度.3、如果所感兴趣的变量正在所有的场合皆交近整,残好不会落到三阶量级.比圆,正在真足死少的管流中,截里上的速度为整.如果那些速度初初化为整,那么初初的战最后的残好皆交近整,果此也便不克不迭期待落三阶量级.正在那种情况下,最佳监视诸如阻力、总热传导系数等积分量去推断解的支敛.查看非尺度化已标度的残好去决定那个残好战符合的标度相比是不是很小也是很有用的.好异,如果初初预测很好,初初的残好过大以至于残好下落三阶量级也不克不迭包管支敛.那种情况对付于初初预测很易的k战e圆程更加罕睹.正在那里,查看您所感兴趣的所有积分量便很有用了.如果解是不支敛的,您不妨缩小支敛公好FLUENT运止历程中,出现残好直线震荡本果?怎么样办理残好震荡的问题?残好震荡对付估计支敛性战估计截止有什么效率?一. 残好动摇的主要本果:1、下细度要领; 2、网格太细;3、网格品量好;4、流场自己鸿沟搀纯,震动搀纯;5、模型的不妥当使用.二. 问:正在举止稳态估计时间,启初残好线是向去下落的,但是到厥后百般残好线皆隐现为波形动摇,是不是不支敛阿?问:有些搀纯大概震动环境恶劣情形下真真很易支敛.估计的细度(2 阶),网格太疏,网格品量太好,等皆市使残好动摇.时常逢到,一启初下落,而后出现动摇,不妨落矮紧张系数,尔的问题便能支敛,然而如果网格品量短佳,是很易的.常常,估计非结构网格,如果问题比较搀纯,会出现那种情况,提议做网格时多下些功妇.表里上道,残好的震荡是数值迭代正在估计域内传播遭逢障碍物反射产死周期震荡引导的截止,与网格亚尺度雷诺数有关.比圆,常常压力鸿沟是主要的反射源,换成OUTFLOW 鸿沟会佳些.那主要根据体味推断.所以尔道网格战鸿沟条件是主要果素.三. 1、网格问题:比圆流场内里存留尖面等突变,引导网格正在局部品量存留问题,效率支敛. 2、不妨安排一下courant number,courant number本量上是指时间步少战空间步少的相对付关系,系统自动减小courant数,那种情况普遍出当前存留尖钝形状的估计域,当局部的流速过大大概者压好过大时堕落,把局部的网格加稀再试一下. 正在fluent中,用courant number去安排估计的宁静性与支敛性.普遍去道,随着courant number的从小到大的变更,支敛速度渐渐加快,然而是宁静性渐渐落矮.所以简直的问题,正在估计的历程中,最佳是把courant number从小启初树立,瞅瞅迭代残好的支敛情况,如果支敛速度较缓而且比较宁静的话,不妨符合的减少courant number的大小,根据自己简直的问题,找出一个比较符合的courant number,让支敛速度不妨脚够的快,而且不妨脆持它的宁静性.。

fluent算法的一些说明

fluent算法的一些说明

fluent算法的⼀些说明FLUENT-manual 中解算⽅法的⼀些说明,摘录翻译了其中⽐较重要的细节,希望对初学FLUENT的朋友在选择设置上提供⼀些帮助,不致⾛过多的弯路。

离散1、 QUICK格式仅仅应⽤在结构化⽹格上,具有⽐second-order upwind 更⾼的精度,当然,FLUENT也允许在⾮结构⽹格或者混合⽹格模型中使⽤QUICK格式,在这种情况下,⾮结构⽹格单元仍然使⽤second-order upwind 格式计算。

2 、MUSCL格式可以应⽤在任何⽹格和复杂的3维流计算,相⽐second-order upwind,third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散⽽提⾼空间精度,并且对所有的传输⽅程都适⽤。

third-order MUSCL ⽬前在FLUENT中没有流态限制,可以计算诸如冲击波类的⾮连续流场。

3、有界中⼼差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式,当选择 LES后,所有传输⽅程⾃动转换为bounded central differencing 。

4 、low diffusion discretization 只能⽤在亚⾳速流计算,并且只适⽤于implicit-time,对⾼Mach流,或者在explicit time公式下运⾏LES ,必须使⽤ second-order upwind 。

5、改进的HRIC格式相⽐QUICK 与second order 为VOF计算提供了更⾼的精度,相⽐Geo-Reconstruct格式减少更多的计算花费。

6 、explicit time stepping 的计算要求苛刻,主要⽤在捕捉波的瞬态⾏为,相⽐implicit time stepping 精度更⾼,花费更少。

但是下列情况不能使⽤explicit time stepping:(1)分离计算或者耦合隐式计算。

explicit time stepping只能⽤于耦合显式计算。

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①、一般首先是改变初值,尝试不同的初始化,事实上好像初始化很关键,对于收敛。

②、FLUENT的收敛最基础的是网格的质量,计算的时候看怎样选择CFL数,这个靠经验
③、首先查找网格问题,如果问题复杂比如多相流问题,与模型、边界、初始条件都有关系。

④、有时初始条件和边界条件严重影响收敛性,曾经作过一个计算反反复复,通过修改网格,重新定义初始条件,包括具体的选择的模型,还有老师经常用的方法就是看看哪个因素不收敛,然后寻找和它有关的条件,改变相应参数。

就收敛了
⑤、A.检查是否哪里设定有误:比方用mm的unit建构的mesh,忘了scale;比方给定的边界条件不合理。

B从算至发散前几步,看presure分布,看不出来的话,再算几步, 看看问题大概出在那个区域。

C网格,配合第二点作修正,就重建个更漂亮的,或是更粗略的来处理。

D再找不出来的话,换个solver。

⑥、解决的办法是设几个监测点,比如出流或参数变化较大的地方,若这些地方的参数变化很小,就可以认为是收敛了,尽管此时残值曲线还没有降下来。

⑦、调节松弛因子也能影响收敛,不过代价是收敛速度。

亚松弛因子对收敛的影响
所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减,以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。

用通用变量来写出时,为松驰因子(Relaxation Factors)。

《数值传热学-214》
FLUENT中的亚松驰:由于FLUENT所解方程组的非线性,我们有必要控制变化。

一般用亚松驰方法来实现控制,该方法在每一部迭代中减少了变化量。

亚松驰最简单的形式为:单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子a与变化的积:
分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。

这就意味着使用分离解算器解的方程,包括耦合解算器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都会有一个相关的亚松驰因子。

在FLUENT中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。

这个值适合于很多问题,但是对于一些特殊的非线性问题(如:某
些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。

使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。

如果经过4到5步的迭代残差仍然增长,你就需要减小亚松驰因子。

有时候,如果发现残差开始增加,你可以改变亚松驰因子重新计算。

在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。

最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件,并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。

最典型的情况是,亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加,但是随着解的进行残差的增加又消失了。

如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。

注意:粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。

而且,如果直接解焓方程而不是温度方程(即:对PDF计算),基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的。

要查看默认的亚松弛因子的值,你可以在解控制面板点击默认按钮。

对于大多数流动,不需要修改默认亚松弛因子。

但是,如果出现不稳定或者发散你就需要减小默认的亚松弛因子了,其中压力、动量、k和e的亚松弛因子默认值分别为0.2,0.5,0.5和0.5。

对于SIMPLEC格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。

在密度和温度强烈耦合的问题中,如相当高的Rayleigh数的自然或混合对流流动,应该对温度和/或密度(所用的亚松弛因子小于1.0)进行亚松弛。

相反,当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时,流动密度是常数,温度的亚松弛因子可以设为1.0。

对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF变量,对于某些问题默认的亚松弛可能过大,尤其是对于初始计算。

你可以将松弛因子设为0.8以使得收敛更容易。

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