浅析 Fluent 计算收敛准则

在使用 Fluent 进行仿真计算时,判断算例是否收敛主要有以下几个标准:

  • 残差是否降低至用户设置的最低水平;
  • 全局的通量是否平衡;
  • 监测的某个或某几个量是否达到稳定状态,如温度,力或者力矩等。

其中,第一种残差判断方法是最常用最直观的,即用户可以通过 Fluent 自带的残差监测窗口中的曲线判断仿真计算的收敛情况。Fluent 也会自动检测在最大迭代步数内残差水平是否能降低到用户所设定的要求,如能够达到,则停止迭代计算,如不能达到,则计算计算直至最大迭代步数后停止。

在一般仿真过程中,用户通常将残差最为判断仿真计算是否收敛的首要标准,但残差水平是否满足用户定义的要求并不是算例收敛的唯一标准。在一些几何模型和流动特征都较为复杂的情况下,同时由于计算条件限制导致前处理工作会影响到后续仿真计算的稳健性,算例残差的收敛特性变差,从而难以达到用户所设定的收敛水平时,需要借助后两种方法来判断算例的收敛性,即通量是否平衡和监测量是否稳定。

在确认已选取的计算模型和求解参数都适当的情况下,由于模型和流动的复杂性,残差在下降到一定水平后,难以继续降低而保持在某一略高出最低收敛标准水平时,即某一迭代步后残差曲线基本为一条直线(或波动较小),此时可以近似认为流场内流动基本稳定。

  • 分享于 · 2017.08.23 21:52 · 阅读 · 1083

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