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关于CFX收敛问题，主要指标有流量、动量残差、迭代步数、进出口流量的平衡。不同的模型收敛情况不一样。某些问题对流量要求高，进出口流量的误差不超过0.1%，有些则是0.2%。流量动量残差一般情况在Pre设置时设定为1.0E-06，但是通常情况下不能达到。solver停止有两种方式：1.手动停止，点击stop（注：这种方式可以以当前计算结果作为下次计算的初场）。2.自动停止，自动停止的原因有两种：一是迭代步数达到设定值，二是“所有的残差值”达到设定值，如1.0E-06。本人计算情况是通过手动停止的，我的进出口流量误差＜0.1%，且残差曲线趋于平缓时进行停止。（注：查看进出流量平衡的方法是：在workplace上，“turbulence（KE）”旁边点击鼠标右键，新建“new monitor”，然后点击“ok”，然后找到“imbalance”项，打开模型树，找到“P-Mass balance（%）”并勾选上，点击确定就好了。）(1)关于如何选取时间步长 Timescale，可以参考下面的介绍（摘自 CAE BEGINNER）。 (2)Residual Target 默认为1E-4，如果要求高的话还可以提高精度。 CFX的求解器是比较特别的，和普通教科书上的不太一样。它使用耦合求解 器(coupled solver)，并且使用求解瞬态方程的方法来求解稳态问题。时间步长 (timescale)是影响收敛的最重要的因素。时间步长在耦合求解器里的重要性， 相当于松弛因子(underrelaxation factor)在分离求解器(segregated solver) 里的重要性。 打个比方，在开车时。如果速度很慢，就会比较安全，但是需要比较长的时 间才能到达目的地；如果速度很慢，就会节省时间，但是可能会不安全。同样的， 在用CFX求解时，如果timescale很小，收敛会很稳定，但是需要很多的迭代， 速度较慢；如果timescale很大，需要的迭代次数较少，但也可能引起求解器不 稳定，甚至发散。因此合适的timescale对于收敛是很重要的。 通常情况下，timescale可以根据(特征时间=特征长度/特征速度)这个公式 算出来。但是对于复杂的流场而言，直接推算出合适的时间步长还是有一定难度 的，需要试出合适的timescale。 在CFX里，auto timescale是让系统自动估算出timescale，而physical timescale是由用户直接输入timescale。通常情况下，系统估算出的auto timescale过于保守，用户需要使用较大的physical timescale。另外，由于使 用耦合求解器的缘故，CFX一般能在100-200 个迭代步内收敛。如果在200步内 还没有收敛的话，需要考虑改大timescale，而不是让系统跑更多的迭代(例如， 把最大迭代数设成1000)，这样会浪费很多宝贵的时间。 最近碰到一个室内空调系统的模拟问题，由于浮力(buoyancy)的存在，动量 方程和能量方程的耦合会导致收敛困难。使用的是CFX 11.0。11.0提供了时间 步长系数(Timescale factor)这个新选项，可以方便的测试不同的timescale。 timescale factor = 10代表timescale = 10 * auto timescale。 上面所说的空调模拟问题，我测试了timescale factor = 1、10、100三种 情况。平均残差(RMS residual)和全局不平衡(global imbalance)的曲线图附在 下面。 从曲线图可以清楚地看出，使用小的时间步，收敛曲线呈波浪形，或收敛缓 慢，全局不平衡较大；使用大的时间步，收敛曲线呈”之”字形上下跳动。下面 这个例子，timescale factor = 10可能较快得到收敛结果，最终我使用了 timescale factor = 20。曾经尝试修改能量方程的时间步长，但是效果不太好。 CFX物理时间尺度的选择取（转载） 欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出 原文地址:https://outofmemory.cn/tougao/7891912.html |
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