網格獨立性驗證
關注創建者：sjktzy 創建時間：2020-04-05
網格獨立性驗證的視頻教程
Workbench自動實現U型管的網格獨立性驗證
通過Workbench的參數化功能自動地對U型管進行網格獨立性檢驗。 視頻內容包括： Workbench中的參數提取； 使用Table of Design Points協助完成網格獨立性驗證工作。
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網格獨立性驗證的實例教程
QUICK格式在結構網格中具有三階精度且收斂性較好，但是在非結構網格中只有二階精度。二階迎風格式在實際工程中用得非常多。三階MUSCL格式用得較少，收斂性不是很好。
2、邊界條件。邊界條件會對計算結果產生本質影響。也就是說，不確切的邊界條件會導致不確切的計算結果，錯誤的邊界條件一定得不到正確的結果。在實際工程中，能做為邊界的位置的信息一定是確切的。換句話說，用戶使用不確切的邊界值，責任不在軟件。當然有時候受條件限制得不到邊界物理量，但是，軟件的使用者應當對自己輸入的邊界值負責。
其實相比較固體有限元應力計算，流體邊界值難以測量也是導致計算精度及可信度降低的原因之一。在固體計算中，邊界值可以是力可以是位移，這些都是容易測量的量。但是在流體中，邊界值常常是壓力、速度、流量、體積分數等物理量，這些量的測量都是對實驗人員的考驗。
3、網格。網格是為計算所準備的。也許在將來對NS方程的數值求解不再依賴于網格呢。由于網格的存在，導致數值計算永遠得不到真值。這里不去追究數學方程與真實世界的差異，只分辨數值計算結果與數學方程解的差別。在理論上，只有在計算網格大小為0的時候數值計算結果才等同于數學方程的解，但是大家都知道，網格大小為0是不可能的。同時由于計算機的精度限制，網格尺寸縮小會增加舍入誤差，也就是說，計算精度并不是隨著網格數量的減小而不斷增加，同時，網格尺寸的減小會增加計算資源的消耗。在進行計算中，常常要進行網格獨立性驗證，也是避免做這類吃力不討好的事情。
4、模型。將模型放在精度這里其實是不太合適的，但是不恰當的模型的確會很大程度上影響到計算精度。例如FLUENT中的湍流模型有很多種，如零方程模型、一方程模型、雙方程模型等等，不同的模型有其最合適的使用范圍，如果使用不當，勢必會造成計算精度下降。合理的選擇計算模型，不止能提高計算精度，也能提高計算結果的可信度。
展開 因此在時間充足的情況下，盡可能的去提高網格質量。同時，對于流動情況復雜的區域進行網格加密處理。在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
（5）邊界條件檢查。測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。在當前，很多高校的學生都加入了CFD計算這個行業，有很多像我這樣的半路出家的，理論基礎薄弱，在應用CFD過程中出現了很多的問題，不但會在工程上造成災難，還會敗壞CFD的名聲。所以痛定思痛，下定決心學好理論，只有擁有良好的理論功底，才有可能將CFD更好的應用于工程中，更好的讓CFD指導產品設計。
（來源：海馬CAE技術支持）
展開 好的網格質量能夠增強收斂、提高計算精度、減少計算時間，因此在時間充足的情況下，盡可能的去提高網格質量。同時，對于流動情況復雜的區域進行網格加密處理。在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
5. 邊界條件檢查
測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入、輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。在當前，很多高校的學生都加入了CFD計算這個行業，有很多像我這樣的半路出家的，理論基礎薄弱，在應用CFD過程中出現了很多的問題，不但會在工程上造成災難，還會敗壞CFD的名聲。所以痛定思痛，下定決心學好理論，只有擁有良好的理論功底，才有可能將CFD更好的應用于工程中，更好的讓CFD指導產品設計。
展開 因此在時間充足的情況下，盡可能的去提高網格質量。同時，對于流動情況復雜的區域進行網格加密處理。在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
(5) 邊界條件檢查
測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。在當前，很多高校的學生都加入了CFD計算這個行業，有很多像我這樣的半路出家的，理論基礎薄弱，在應用CFD過程中出現了很多的問題，不但會在工程上造成災難，還會敗壞CFD的名聲。所以痛定思痛，下定決心學好理論，只有擁有良好的理論功底，才有可能將CFD更好的應用于工程中，更好的讓CFD指導產品設計。
展開 8、監測求解變量的值，以確保值的變化在兩次迭代直接可以忽略不計
9、驗證屬性守恒已達到
計算結束后，需要確保計算域內各物理量達到守恒。除了監控殘差和歷史變量外，用戶還應當檢查系統內整體的熱量和質量平衡。最低限度，通過計算域邊界的通量凈不平衡凈不平衡量應當小于1％。
10、檢查網格依賴性
用戶應當確保計算結果是網格獨立的，并且使用網格自適應方法那修改網格，或者創建額外的網格以進行網格獨立性驗證。
11、基于工程判斷檢查計算結果
如果流動特征看起來不合理，用戶應該重新考慮物理模型和邊界條件，重新考慮邊界位置（或域）的選擇。計算域的大小的選擇不足（尤其是出口邊界）會顯著影響計算結果的準確性。
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? 差異化網格劃分：針對液滴、空氣域和粉末床區域分別優化網格密度，既保證界面捕捉精度，又避免計算資源浪費；
? 網格獨立性驗證：對比三種網格方案（節點數從165萬到736萬），最終選擇誤差的中等密度網格，兼顧效率與準確性。
網絡獨立性驗證
仿真結果：溫度如何改寫滲透規則？
1.4 網格獨立性測試
基于上文提到的模型進行網格獨立性驗證，本節做出了4 套不同數量的網格對其電池散熱面的最高溫度進行監測，用來驗證網格的無關性，結果見表1。
從表中可以看出網格數量為281 萬和338 萬的電池散熱面溫度基本一致，此時可以認為散熱面的溫度不再隨網格數量的增多而變化，可以說明模擬結果趨于穩定，不再受網格數量的影響，所以選用281萬的網格作為模擬仿真使用的網格。
在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
5. 邊界條件檢查
測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入、輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。
網格獨立性驗證：至少畫三種網格（細分不同）；比較：壓降、總體傳熱系數、特征位置上平均壓力或溫度；
18. 對于可壓縮高速流動，操作壓力設置為0（operating pressure），表壓為絕對壓力，這樣做使輸入壓力直接為絕對壓力；
19. Outflow與過渡入口匹配，適用于不可壓，不能和Pressure inlet配用；
20.
在進行計算中，常常要進行網格獨立性驗證，也是避免做這類吃力不討好的事情。
4. 模型
將模型放在精度這里其實是不太合適的，但是不恰當的模型的確會很大程度上影響到計算精度。例如FLUENT中的湍流模型有很多種，如零方程模型、一方程模型、雙方程模型等等，不同的模型有其最合適的使用范圍，如果使用不當，勢必會造成計算精度下降。
在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
（5）邊界條件檢查。測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。
在計算結果達到要求后，還需要進行網格獨立性驗證。
（5）邊界條件檢查。測量精度是否滿足要求？若邊界信息不是通過儀器測量得出而是通過計算，那么采用的公式使用條件是否能夠接受？
總之，雖然CFD的輸入輸出較為簡單，但是要想得到比較好的計算結果實際上是相當的困難的，不但需要良好的實驗設備的支持，更需要使用者擁有深厚的理論功底。
在得到CFD計算的結果數據后，我們首先要進行結果檢查，這其中包括流場的常識檢查、網格獨立性驗證，只有在確信計算結果的有效性之后，才能進行下一步操作。
10、檢查網格依賴性
用戶應當確保計算結果是網格獨立的，并且使用網格自適應方法那修改網格，或者創建額外的網格以進行網格獨立性驗證。
11、基于工程判斷檢查計算結果
如果流動特征看起來不合理，用戶應該重新考慮物理模型和邊界條件，重新考慮邊界位置（或域）的選擇。計算域的大小的選擇不足（尤其是出口邊界）會顯著影響計算結果的準確性。
