cfd判断收敛的方法、残差的概念以及不收敛通常的解决方式

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1、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

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

3、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

4、波的流场，初始条件的不合适会造成流场的振荡。 有时流场可能有分 离或者回 流，这本身是非定常现象，计算时残差会在一定程度上发生振荡，这 是如果进出口流量是否达到稳定平衡，也可以认为流场收敛。另外 fluent 缺省采用多重网 格，在计算后期将多从网格设置为 0 可以避免一些波长的残差在细 网格上发生震荡。FLUENT 不收敛通常的解决方 式 、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。 、 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。 、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

5、。 、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。 、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。 、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。 、调节松弛因子也能影响收敛，不过代价是收敛速度。