FLUENT中是否收敛的判定方法
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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。
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。
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[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。
fluent收敛条件设置
在计算流体力学中,一种常用的收敛条件是根据网格上的速度和压力误差来判断模拟结果是否收敛。
以下是一些常见的收敛条件设置:
1. 压力误差收敛条件:设置一个预先定义的容差(通常为一个小的正数),当每个网格点的压力误差(即两次迭代之间的压力差)都小于该容差时,认为模拟结果收敛。
2. 速度误差收敛条件:类似于压力误差条件,也可以根据每个网格点上的速度误差来判断收敛。
速度误差可以通过计算当前迭代和上一次迭代之间的速度向量差来获得。
3. 残差收敛条件:在每次迭代中,计算流体力学方程求解器的残差值。
残差是指模拟结果与精确解之间的差别,并且通常以代数方式表示。
当残差的总体值或最大值低于预先定义的容差时,可以认为模拟结果收敛。
4. 迭代次数收敛条件:设定一个最大迭代次数,当迭代次数达到该限制时,强制结束迭代并认为模拟结果收敛。
这个条件适用于在一定的迭代次数下无法达到足够的收敛要求的情况。
除了以上的收敛条件设置,还有其他一些高级收敛条件的选择,如基于残差曲线的自适应收敛条件、基于因子收敛条件等。
不同的收敛条件设置可以根据具体问题进行选择,并且可能需要根据经验进行调整。
fluent收敛条件
Fluent收敛条件是指在使用Fluent进行计算时达到收敛所需满足的条件。
一般来说,Fluent的收敛条件包括残差、物理量及计算控制等多个方面。
其中,残差是指计算中未消失的误差,要达到一定的精度才能达到收敛;物理量是指计算中所取得的结果,要满足物理规律才能被接受;计算控制是指对计算过程进行控制,如时间步长、网格剖分等因素。
只有在这些方面都满足一定的要求,才能保证Fluent计算的精度和可靠性,达到收敛的目的。
而对于不同的问题和模型,Fluent的收敛条件也会有所不同,需要根据实际情况进行调整和优化。
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fluent 收敛判断
在FLUENT中,收敛通常有以下几种判断方法:
1.监视残差:FLUENT允许用户在每个迭代步骤中监视特定变量的残差。
例如,可以监视速度、压力或其他物理量的残差。
当这些残差降到预设的阈值以下时,通常认为解已经收敛。
2.监视图表 FLUENT还允许用户创建图表来监视特定变量的残
差随迭代步骤的变化。
通过观察这些图表,用户可以确定解何时收敛。
3.检查流场:除了检查残差外,还可以通过检查流场来评估解的收敛性。
例如,可以检查速度矢量图、压力等高线图等,以确定是否达到了所需的收敛标准。
4.使用收敛诊断器:FLUENT提供了一种称为收敛诊断器的工具,它可以自动评估解的收敛性。
收敛诊断器会根据残差和流场的特性来判断解是否已经收敛。
需要注意的是,收敛标准并不是固定的,它通常取决于特定的模拟、物理问题和所需的精度。
因此,在使用FLUENT进行模拟时,需要根据具体情况来确定适当的收敛标准。
FLUENT是一种广泛用于流体动力学模拟的计算流体动力学(CFD)软件。
在FLUENT中,我们通常使用残差(residuals)来判断解的收敛性。
FLUENT中的残差是用于衡量计算中物理量(如速度、压力等)在不同迭代步之间的变化量。
残差通常会在每个迭代步后计算并记录。
如果残差在某个特定的阈值以下,那么就可以认为解已经收敛。
fluent收敛标准Fluent收敛标准是指在使用Fluent软件进行流体动力学模拟时,判断计算结果是否收敛的一种方法。
收敛性是指当网格尺寸逐渐减小,计算结果会逐渐趋于稳定,最终在某个值附近波动不再变化的现象。
如果计算结果在减小网格尺寸后仍然发生显著变化,则认为计算未收敛。
Fluent提供了多种收敛标准来判断计算结果的收敛性,常用的有以下几种:1. 残差收敛标准:通过计算流场中各个物理量的残差来判断收敛性。
残差是指实际测量值与计算值之间的差异。
当所有物理量的残差都小于设定的阈值时,认为计算收敛。
2. 相对误差收敛标准:通过计算流场中各个物理量的相对误差来判断收敛性。
相对误差是指实际测量值与计算值之差的绝对值与实际测量值之比。
当所有物理量的相对误差都小于设定的阈值时,认为计算收敛。
3. 压力梯度收敛标准:通过计算流场中的压力梯度来判断收敛性。
压力梯度是指流场中压力的变化率。
当压力梯度的范数小于设定的阈值时,认为计算收敛。
4. 动量守恒收敛标准:通过计算流场中的动量守恒来判断收敛性。
动量守恒是指流场中的质量守恒和动量守恒定律。
当动量守恒的误差小于设定的阈值时,认为计算收敛。
5. 能量守恒收敛标准:通过计算流场中的能量守恒来判断收敛性。
能量守恒是指流场中的机械能守恒定律。
当能量守恒的误差小于设定的阈值时,认为计算收敛。
在进行流体动力学模拟时,选择合适的收敛标准非常重要。
不同的收敛标准适用于不同的问题和场景。
一般来说,残差收敛标准和相对误差收敛标准比较常用,因为它们可以直观地反映计算结果与实际测量值之间的差异。
而压力梯度、动量守恒和能量守恒等标准则更适用于特定的物理过程或问题。
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。
用户可以通过检查计算域的通量是否平衡,如进出口的流量是否平、系统内热源的输入和输出量是否平衡等,来辅助判断计算结果是否可用。
所有能用于后处理分析的仿真算例结果,其计算域内的各通量一定是守恒的。
当算例计算域内的通量不守恒时,即便算例的残差水平已经满足了最低收敛标准,这个仿真结果依然是不可用的,此时需要提高残差收敛标准,继续进行计算以达到全局通量平衡。
同时,特征面(体)上的力、力矩和温度等物理量是否达到稳定状态,即不随迭代步数增加而改变,也是一个流场是否稳定的重要指标。
此外,用户还可以通过检查计算域内的流场信息分布是否合理等来共同判断算例是否收敛。
fluent残差问题fluent默认的收敛标准是:除能量的残差值外,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怎样判断计算结果是否收敛?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。
比如说本斑最近在算的一个全机模型,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了。
有时候我们会认为只要所有的残差达到1e-3或者1e-4就是达到收敛了。
其实这个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。
可以选定流场中具有特征意义的点,监测其速度,压力,温度等的变化情况。
如果变化很小,符合你的要求,即可认为是收敛了。
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FluxReport s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cel l各个fa ce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)。
fluent收敛判断问题FLUENT 收敛判断问题及解决方法1 Under-Relaxation Factors(亚松弛因子)所谓亚松弛,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,为亚松弛因子(Relaxation Factors)。
FLUENT中的亚松弛:由于FLUENT所解方程组的非线性,我们有必要控制变化。
一般用亚松弛方法来实现控制,该方法在每一部迭代中减少了变化量。
亚松弛最简单的形式为:单元内变量等于原来的值加上亚松弛因子a与变化的积。
分离解算器使用亚松弛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弛因子。
在FLUENT中,所有变量的默认亚松弛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Raleigh数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松弛因子。
使用默认的亚松弛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,你就需要减小亚松弛因子。
有时候,如果发现残差开始增加,你可以改变亚松弛因子重新计算。
在亚松弛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弛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,亚松弛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:粘性和密度的亚松弛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。
fluent 计算停止方法Fluent是一种常用的计算流体力学(CFD)软件,它可以用于模拟和分析流体流动问题。
在进行CFD计算时,确定停止方法是非常重要的。
停止方法的选择直接影响到计算结果的准确性和计算效率。
本文将探讨几种常用的Fluent停止方法,并分析它们的优缺点。
1. 收敛判据法收敛判据法是Fluent中最常用的停止方法之一。
其原理是通过判断计算结果的变化趋势来判断计算是否已经收敛。
Fluent提供了多种收敛判据,如残差、总体动量、总体质量等。
当计算结果满足设定的收敛判据时,计算将停止。
优点:收敛判据法简单易用,不需要额外的配置和设置。
只需要根据实际情况选择适当的判据即可。
缺点:收敛判据法的准确性和可靠性受到计算设置和模型复杂度的影响。
不同的判据可能会导致不同的收敛结果,因此需要进行多次计算和比较。
2. 残差平滑法残差平滑法是一种常用的停止方法,它通过对计算结果的残差进行平滑处理来判断计算是否收敛。
在Fluent中,可以选择不同的残差平滑算法,如SOR(逐次超松弛法)、SSOR(对称逐次超松弛法)等。
优点:残差平滑法能够有效地降低计算结果中的噪声,提高计算结果的准确性和稳定性。
特别是在计算结果存在震荡或收敛困难的情况下,残差平滑法可以起到很好的辅助作用。
缺点:残差平滑法需要额外的计算和迭代,会增加计算的时间和资源消耗。
同时,对于某些问题,残差平滑法可能会导致计算结果的偏差或不稳定。
3. 物理量变化法物理量变化法是一种基于物理量变化率来判断计算是否收敛的方法。
在Fluent中,可以选择不同的物理量作为判断标准,如速度、压力、温度等。
当物理量的变化率低于设定的阈值时,计算将停止。
优点:物理量变化法能够更直观地判断计算的收敛性,特别是对于某些问题,如稳态流动问题,物理量变化法更为适用。
缺点:物理量变化法需要根据实际问题选择合适的物理量和阈值,过小的阈值可能会导致计算过早停止,过大的阈值可能会导致计算结果不准确。
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。