關于網格的一些建議

最重要的建議是確保網格光滑、避免網格尺寸及形狀發生突變。需要仔細對待一下一些內容：

• 定義計算區域，以將流動與遠場條件間的影響與交互降至最低。特別：

• 將進口與出口邊界設置在距離感興趣區域足夠遠的位置。尤其當使用了遠場條件時，用戶應當確保該邊界不是處于流動狀態重要的區域。

• 避免進口及出口邊界不是處于幾何強烈變化或是有回流的區域

• 避免網格密度或網格尺寸存在大的階躍

• 壁面高度扭曲單元或過小的網格角度

• 確保網格伸展連續性

• 避免在邊界層區域使用非結構四面體網格

• 在大梯度區域要對網格進行加密。如邊界層區域、翼型的后緣以及其他流動屬性存在大的變化區域。

• 確保邊界層網格數量以達到所期望的精度，避免在邊界層厚度內有不低于10層的網格

• 通過適當的網格參數查看網格質量，諸如aspect ratio，internal angle，concavity，skewnes，negative volume等。

結果評定建議

一旦用戶運行程序，以下幾條建議會有助于提高對于所獲得結果的信心：

• 仔細檢查所選擇的邊界條件對于你所模擬的物理現象的正確性及兼容性

• 在CFD運行之前，核實所有的數值設定的參數設定

• 確保你的初始結果對于所要求解的問題是能夠被接受的

• 監測收斂性確保達到機器精度。在監測殘差以外，建議監測所涉及問題的典型物理量收斂性，例如在流動區域中的某點上的阻力、阻力系數、速度、溫度或壓力等

• 仔細觀察殘差收斂曲線與迭代次數間的關系。如果收斂發生震蕩，或者殘差難以收斂到機器精度（表現為在某一極限水平位置循環），這通常告訴用戶在求解過程中某些不準確性

• 應用內部一致性及精確性標準，通過核查：

• 全局守恒性。例如穩態計算中總焓及質量流量守恒

• 無粘流動中產生的熵以及阻力系數，這些參數強烈顯示了數值耗散效應，它們在計算中通常應當為零

• 在任何可能的情況下，通過分析比較不同網格尺寸下的計算結果來檢查網格獨立性

• 對于誤差源，一些物理量要敏感于其他物理量。例如剪切應力要比壓力曲率敏感，但是他們相對于溫度梯度或熱通量，則敏感性要低。對誤差越敏感的物理量對網格的要求越高

• 如果計算中出現收斂困難的問題，你可以：

• 觀察殘差分布以及相關物理量。例如大殘差區域或者相關流動參數的不真實性

• 降低收斂控制參數的值。例如CFL數以及一些亞松弛因子

• 確認不同初始流動條件的影響

• 檢查網格質量對收斂速率的影響

• 使用更加健壯的數值算法，例如采用一階算法計算結果作為更精確數值算法的初始值

不確定性評價上的建議

這是一個很困難的問題，因為應用不確定性通常很難進行定義，而且需要對流動的物理現象有良好的認識。這里有一些建議：

• 試圖列舉最重要的不確定因素，例如

• 關于CAD定義的幾何簡化以及制造精度

• 操作條件，如進口速度或者進口流動角度

• 物理現象近似，例如在低馬赫可壓縮流動中采用不可壓縮流動。這類不確定性是可管理的，因為它們比較容易被量化

• 關于湍流或其他物理模型的不確定性

• 對于相關的不確定性進行靈敏性分析

轉自公眾號——ANSYS學習與應用

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