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时间:2018-08-08
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1、continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事? 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?当连续性不收敛的时候,做一下几个方面的检查(当然有的具体问题还要具体分析): (1)网格问题:在相对复杂的几何模型往往要分块画网格,当分块画网格的时候相邻网格尺寸差别太的时候,这时候就会出现连续性方程不收敛或者残差很大,在相邻的块网格之间差别不要太大一般要控制在1.2左右,同
2、时,近壁面处的边界层网格也对连续性有一定的影响,在壁面处使用边界层的时候边界层与网格的差别也不要太大。 (2)边界条件的设置问题:边界条件要设置合理,这个基本靠经验,可以试几种不同的边界条件,看看那中合适,同时在设置边界条件的时候也应该注意,如果是二维模型,设置水力直径和一些特征长度的时候,要注意fluent计算二维问题的时候默认的是宽度为无穷大,就是z方向无穷大,这样计算水力直径的时候就要注意了;Velocityinletboundaryconditionsarenotappropriateforcompressibleflowproblems.速度进口边界条
3、件不适用于可压缩流动问题(3)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segeratedsolver对连续方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupledsolver。另外,对于梯度的计算,不论使用结构或非结构网格,都可以改用node-based来提高计算精度。 (4)设置松弛因子:一般问题fluent的默认的松弛因子就够了,但是如果连续性出现问题的时候可以改变一下松弛
4、因子,当然这样付出的代价就是增加了计算时间。 (5)对与定常流动,连续性方程忽略了密度项,这也可能是造成连续性不收敛的原因,可以在开始计算的时候选择非定常,慢慢过度到定常,这个我没有试过,只是看到有的帖子上有这么说。 (6)我现在做的都是定常流动,有的时候即使连续性残差不收敛,但是可以根据其他的判断收敛的条件。主要是查看流量是否平衡?在report->flux里面操作,massflowrate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nutflux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
5、。这种情况下,即使残差不收敛,计算结果也可能是合理。就是说不一定非得要各项的残差都收敛。主要是看结果合不合理。符合不符合物理事实!(4)要加速continuity收敛该设置那些参数?感觉需要调整courantnumberFLUENT中courantnumber是在耦合求解的时候才出现的。正确的调整,可以更好地加速收敛和解的增强稳定性。courantnumber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courantn
6、umber来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说,随着courantnumber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ourantnumber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courantnumber的大小,根据自己具体的问题,找出一个比较合适的courantnumber,让收敛速度能够足够的快,而且能够保持它的稳定性。FLUENT求解器设置FLUENT求解器设置主要包括:1、压力-速度耦合方程格式选择2、对流插值3、梯度插值4、压力插值下面对这几种设置做
7、详细说明。一、压力-速度耦合方程求解算法FLUENT中主要有四种算法:SIMPLE,SIMPLEC,PISO,FSM(1)SIMPLE(semi-implicitmethodforpressure-linkedequations)半隐式连接压力方程方法,是FLUENT的默认格式。(2)SIMPLEC(SIMPLE-consistent)。对于简单的问题收敛非常快速,不对压力进行修正,所以压力松弛因子可以设置为1(3)Pressure-ImplicitwithSplittingofOperators(PISO)。对非定常流动问题或者包含比平均网格倾斜度更高的网格适用
8、(4)Fr
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