Fluent殘差設(shè)置的案例
FLUENT中的非穩(wěn)態(tài)的殘差曲線
FLUENT中可選耦合式和分離式解法。
對于非穩(wěn)態(tài)問題，unsteady, 則會出現(xiàn)時間相關(guān)項的計算方法選項： 如一階隱式，二階隱式、
注意，顯式只是對于耦合顯式求解器有效。
PISO適合于瞬態(tài)模擬，特別是時間步長較大到情況。取1.0的欠松弛因子可以保證計算的穩(wěn)定性。或者網(wǎng)格變形度高的地方。但是對于LES而言，由于LES需要更小的時間步長，因此不適合用PISO。LES 最好使用SIMPLE(C)算法。
Courant Number 用來控制耦合求解的時間步長。時間步長與courantnumber成正比。因此顯式需嚴格控制時間步長，courant number。
非穩(wěn)態(tài)的殘差圖中，每一次更新都會使殘差變大，因此會是一條振蕩的曲線。此外，x軸是對數(shù)軸，因此每次屏滿了之后都會重新調(diào)X軸，導致曲線彎曲。
時間步長越小，越不容易發(fā)散，特別是顯式計算對時間步長的要求很嚴格。如果在設(shè)定的最大迭代數(shù)（20）內(nèi)還沒收斂，可能是要減小時間步長或者減小courant數(shù)。
通過殘差曲線來看收斂性：
- 一般的，殘差下降三個數(shù)量級表示至少達到了定性的收斂，流場的主要特征已經(jīng)形成。
- 壓力基求解器的能量殘差應(yīng)該下降到10-6以下
- 檢查全局通量守恒：檢查（NetResults)應(yīng)該小于通過邊界通量的最小值的1%。（在Reports ->fluxes->mass flowrate->boundaries, 再compute)。
收斂遇到困難？？？？
對一些病態(tài)問題，差質(zhì)量的網(wǎng)格或者不合理的求解器設(shè)置都會出現(xiàn)數(shù)值的不穩(wěn)定性。
變現(xiàn)為殘差曲線上揚（不收斂，發(fā)散）或者幾乎水平（不下降）
發(fā)散意味著守恒方程的不平衡增加。
展開 [問題討論]Fluent殘差震蕩問題
3、在fluent中，用courant number來調(diào)節(jié)計算的穩(wěn)定性與收斂性。一般來說，隨著courant number的從小到大的變化，收斂速度逐漸加快，但是穩(wěn)定性逐漸降低。所以具體的問題，在計算的過程中，最好是把courant number從小開始設(shè)置，看看迭代殘差的收斂情況，如果收斂速度較慢而且比較穩(wěn)定的話，可以適當?shù)脑黾觕ourant number的大小，根據(jù)自己具體的問題，找出一個比較合適的courant number，讓收斂速度能夠足夠的快，而且能夠保持它的穩(wěn)定性。
4、如果出現(xiàn)連續(xù)方程殘差很高收斂慢的情況，首先應(yīng)該檢查的是網(wǎng)格質(zhì)量；由于現(xiàn)在大量使用分塊網(wǎng)格，這時要看看兩相鄰塊處的網(wǎng)格大小是不是相差較大，也就是看看有沒有出現(xiàn)cell jump的情況，相鄰網(wǎng)格的大小最好不要超過2倍的關(guān)系，這時出現(xiàn)高連續(xù)方程殘差的一個主要原因，這需要在劃分網(wǎng)格時做好規(guī)劃。
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展開 [問題討論]Fluent殘差收斂標準問題
Fluent默認的收斂標準是：除能量的殘差值外，當所有變量的殘差值都降到低于１０－３時，就認為計算收斂，而能量的殘差值的收斂標準為低于１０－６
怎樣判斷計算結(jié)果是否收斂？
1、觀察點處的值不再隨計算步驟的增加而變化；
2、各個參數(shù)的殘差隨計算步數(shù)的增加而降低，最后趨于平緩；
3、要滿足質(zhì)量守恒（計算中不牽涉到能量）或者是質(zhì)量與能量守恒（計算中牽涉到能量）。
特別要指出的是，即使前兩個判據(jù)都已經(jīng)滿足了，也并不表示已經(jīng)得到合理的收斂解了，因為，如果松弛因子設(shè)置得太緊，各參數(shù)在每步計算的變化都不是太大，也會使前兩個判據(jù)得到滿足。此時就要再看第三個判據(jù)了。
還需要說明的就是,一般我們都希望在收斂的情況下，殘差越小越好，但是殘差曲線是全場求平均的結(jié)果，有時其大小并不一定代表計算結(jié)果的好壞，有時即使計算的殘差很大，但結(jié)果也許是好的，關(guān)鍵是要看計算結(jié)果是否符合物理事實，即殘差的大小與模擬的物理現(xiàn)象本身的復雜性有關(guān)，必須從實際物理現(xiàn)象上看計算結(jié)果。比如說本斑最近在算的一個全機模型,在大攻角情況下,解震蕩得非常厲害，而且殘差的量級也總下不去,但這仍然是正確的,為什么呢,因為大攻角下實際流動情形就是這樣的,不斷有渦的周期性脫落,流場本身就是非定常的,所以解也是波動的,處理的時候取平均就可以了。有時候我們會認為只要所有的殘差達到1e-3或者1e-4就是達到收斂了。其實這個1e-3或者1e-4的收斂標準是相對而言的。在FLUENT中殘差是以開始5步的平均值為基準進行比較的。如果你的初值取得好，你的迭代會很快收斂，但是你的殘差卻依然很高；但是當你改變初場到比較不同的值時，你的殘差開始會很大，但隨后卻可以很快降低到很低的水平，讓你看起來心情很好。其實兩種情況下流場是基本相同的。
由此來看，判斷是否收斂并不是嚴格根據(jù)殘差的走向而定的。
展開 【轉(zhuǎn)載】Fluent中殘差曲線continuity不收斂的問題
所以具體的問題，在計算的
過程中，最好是把ourant
number
從小開始設(shè)置，看看迭代殘差的收斂情況，如果收斂速度較慢而且比較穩(wěn)定
的話，可以適當?shù)脑黾觕ourant
number
的大小，根據(jù)自己具體的問題，找出一個比較合適courant
number，
讓收斂速度能夠足夠的快，而且能夠保持它的穩(wěn)定性。
個人認為這也應(yīng)該和你采用的算法有關(guān)
SIMPLE算法是根據(jù)連續(xù)方程推導出壓力修正方法求解壓力。
由于連續(xù)方程中流場耦合項被過渡簡化，使得壓力修正方程不能準確反映流場的變化，從而導致該方程收斂緩慢。試著用SIMPLEC算法看看。
FLUENT求解器設(shè)置
FLUENT求解器設(shè)置主要包括：1、壓力-速度耦合方程格式選擇2、對流插值
3、梯度插值
4、壓力插值
下面對這幾種設(shè)置做詳細說明。
一、壓力-速度耦合方程求解算法
FLUENT中主要有四種算法：SIMPLE，SIMPLEC，PISO，F(xiàn)SM
(1)SIMPLE(semi-implicit
method
for
pressure-linked
equations)半隱式連接壓力方程方法，是FLUENT的默認格式。
(2)SIMPLEC(SIMPLE-consistent)。對于簡單的問題收斂非常快速，不對壓力進行修正，所以壓力松弛因子可以設(shè)置為1
(3)Pressure-Implicit
with
Splitting
of
Operators
(PISO)。對非定常流動問題或者包含比平均網(wǎng)格傾斜度更高的網(wǎng)格適用
(4)Fractional
Step
Method
(FSM)對非定常流的分步方法。用于NITA格式，與PISO具有相同的特性。
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fluent仿真中對于螺旋管道結(jié)構(gòu)在設(shè)置流固耦合時為什么設(shè)置不出來？
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彈體出膛動網(wǎng)格仿真，全程ICEM文件+fluent文件，fluent所有設(shè)置都在case文件中 ￥30
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滑移網(wǎng)格模擬閥門開啟，全程操作視頻（包括fluent設(shè)置），全部模型+ICEM文件+fluent文件 ￥120
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流場中的自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)，全程操作視頻（包括fluent設(shè)置），全部模型+ICEM文件+fluent文件 ￥80
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基于fluent重疊網(wǎng)格計算四旋翼無人機懸停及巡航狀態(tài)(含fluent設(shè)置視頻及網(wǎng)格、結(jié)果文件） ￥80
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不同攻角下的翼型流場仿真分析，含所有ICEM文件及fluent文件，fluent設(shè)置包含在case中 ￥30
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重疊網(wǎng)格撲翼仿真，幾何模型到ICEM文件到fluent計算文件等全部文件，fluent設(shè)置看case ￥80
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用多面體網(wǎng)格劃分壓縮機渦輪，再通過fluent進行求解（case文件中包含fluent所有設(shè)置信息） ￥15
渦輪網(wǎng)格
壓力云圖
速度云圖
非均勻撲翼仿真全部模型文件網(wǎng)格文件和fluent計算文件，其中fluent設(shè)置方法都在case文件中 ￥80
非均勻撲翼仿真全部模型文件網(wǎng)格文件和fluent計算文件，其中fluent設(shè)置方法都在case文件中
Fluent中模型設(shè)置和數(shù)據(jù)的復用
對于復雜模型，逐個設(shè)置各個設(shè)計方案的仿真模型并從頭開始計算結(jié)果，既易錯也耗時。因此需要通過模型設(shè)置和數(shù)據(jù)的復用，達到防錯和提高工作效率。
2 模型設(shè)置復用
Fluent中，有幾種辦法實現(xiàn)將模型A的設(shè)置復用到模型B的方法。
方法 1：網(wǎng)格替換
網(wǎng)格替換操作可以實現(xiàn)所有設(shè)置的復用（包括物理機理、邊界條件、數(shù)值算法、單位制等）。
step 1：在模型A中，從Fluent界面左上角的file菜單選擇read mesh，讀入模型B的網(wǎng)格
step 2：在彈出的選項界面上，根據(jù)是否有結(jié)果數(shù)據(jù)，按照如圖所示設(shè)置
無結(jié)果數(shù)據(jù)時的界面設(shè)置
有結(jié)果數(shù)據(jù)時的界面設(shè)置
step 3：點擊選項界面的contiune按鈕并選擇模型B的網(wǎng)格
注意事項 ：網(wǎng)格替換后，命名依照新讀入的網(wǎng)格。若模型A和模型B的命名不一致，則無法復用命名不一致對象的設(shè)置，命令行中會出現(xiàn)如圖類似的提示信息。
方法 2：利用設(shè)置文件
Fluent的設(shè)置文件是文本文件，記錄了模型中所有的設(shè)置信息。通過模型設(shè)置文件，可以實現(xiàn)所有設(shè)置的復用（包括物理機理、邊界條件、數(shù)值算法、單位制等）。
step 1：在模型A中，利用如圖命令輸出模型A的設(shè)置文件（需要手動指定文件路徑和后綴名）
step 2：在模型B中， 利用如圖命令讀取模型A的設(shè)置文件（需要手動指定文件路徑和后綴名）
注意事項 ：若模型A和模型B的命名不一致，則無法復用命名不一致對象的設(shè)置，命令行中會出現(xiàn)如圖類似的提示信息。被跳過的部分設(shè)置保持不變。
展開 五.從卡門渦街看FLUENT設(shè)置依據(jù)
<p> </p><p> 學習Fluent，應(yīng)該要通過對一個案例比較詳細的分析盡可能的學習更多的知識，而不是稀里糊涂的瞎設(shè)置。學習一個案例就要讓這個案例發(fā)揮作用</p><p class="ql-align-right">----伍茲·基碩得</p><p> </p><p> 之前我們計算過卡門渦街，但是很多設(shè)置并沒有說清楚為什么，今天我們來詳細解釋一下這些設(shè)置。</p><p> </p><p> 首先<span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">1. 導入Mesh文件、2. General設(shè)置</span>、3. <span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">Check網(wǎng)格</span>這三步都是順理成章，沒什么可說的。</p><p> <strong>我們來說一說</strong><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255);">4.
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