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</p><p><br></p><p><strong>5.2 最大迭代次數依據</strong></p><p><br></p><p>Fluent 中提供了一個調整的判斷依據，<strong>在每個時間(time step) 計算的 Iterations 在 5-10 次是最理想的</strong>，因此，如果每個 time step里 Iterations 的次數大于 10，那就要把 time step

④其他主要設置 在Optimizer Settings中，選擇adaptive-step-size方法，在計算時自動檢測設計迭代過程中何時產生非最優結果，并使用并不十分激進的目標重新嘗試設計。根據流場求解和伴隨求解收斂性分別設置流場迭代次數和伴隨求解迭代次數以及設計迭代次數及收斂標準。

仿真結果迭代完成之后仿真云圖如下所示： 仿真平臺對比我們進行Fluent旋轉機械穩態分析時,“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示：計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下圖所示：本次仿真并行規模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大），我們在“神工坊”平臺進行了

在控制方程的離散過程中使用PISO 算法代替原來的 SIMPLE 方法，相比較而言 PISO 算法在原有&ldquo;預測-修正&rdquo;方法的基礎上添加了一個再修正過程，對原有計算結果進行了二次改進，有效的提高了計算精度與方程的收斂速度。至于迭代過程中參數的設置，將時間步長設定為0.0001s，而計算的截止頻率取 6000Hz，在每個時間步長內計算 40 次，迭代次數為 1000。

仿真結果迭代完成之后仿真云圖如下所示：仿真平臺對比我們進行Fluent旋轉機械穩態分析時,“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示：計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下圖所示：本次仿真并行規模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大），我們在SimForge

Fluent迭代計算流程</strong></p><p> </p><p><strong>1.1 計算流程</strong></p><p><br></p><p>在講述收斂之前，我們先了解一下Fluent是如何進行迭代求解的。

，而每個時間就相當于一個準穩態，因此計算的時候需要 Max Iterations per Time Step，這個就像你在計算穩態時候需要設置的一樣，在達到 iteration 次數之前收斂就完成這個 time step，否則就算到所規定的次數。

Fluent穩態問題的仿真，與時間無關，計算收斂后最終得到一個包含結果數據的.dat文件；而Fluent瞬態問題的仿真過程與時間有關，用戶根據仿真需求設定保存數據的時間間隔，在每個間隔時刻有一個包含該時刻結果數據的.dat文件，最終是一系列按時間排序的.dat文件，如圖1所示。

穩態和瞬態收斂準則：如前所述，非線性方程組的求解需要迭代策略。有效的迭代策略依賴于收斂準則和誤差估計。收斂準則提供了相對于預定的可接受水平的計算誤差度量方法。對于在求解過程中的每一次迭代，計算誤差大小并與預設的容差進行比較。在MSC Nastran,誤差度量基于溫度、載荷和能量三種收斂準則。這些判據適用于穩態和瞬態解。

3 FLUENT MESHING設置采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體-核心六面體的方法對體網格進行劃分。4 FLUENT 設置4.1 General設置由于是穩態求解問題，此處設置為穩態計算模式。4.2 邊界條件設置SFS2設置為無滑移壁面，其余壁面設置free slip。

CFD是工業仿真領域重要分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域典型的場景，基于滑移網格方法的旋轉機械流場分析，滑移網格方式進行旋轉機械計算可以獲得定轉子之間的時間精確解，精度相比穩態計算更高，計算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺的CFD瞬態計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。

當Length Scale被定義時：，當step length factor被定義時，（表示粒子穿越當前網格所需估計時間 兩者的不同之處在于，step length factor允許Fluent根據粒子穿越網格所需的時間步數來計算時間步長 顆粒追蹤選項 穩態粒子追蹤與穩態流動 非定常粒子追蹤與穩態流動 非定常流動中的非定常粒子追蹤，包括相同顆粒與連續相時間步長，

Ansys中的溫度場仿真還是很多模塊的，如下圖所示 ANSYS Workbench中的溫度場仿真還是很多模塊的，ANSYS Workbench 中用于溫度場計算的核心模塊包括穩態熱分析（Steady-State Thermal）、瞬態熱分析（Transient Thermal）、Fluent（流體傳熱）、Electrothermal（熱電耦合）、Thermal-Structural

上面的例子有4個粒子沒有從流出中流出，為什么還是停止計算了呢？</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 0, 0);">這是因為我們在DPM模型設置指定了Max.Number of Steps，表示計算次數，類似于穩態計算中的迭代次數。如果在此之前所有粒子逸出，那么停止追蹤。如果粒子一直不逸出，達到最大計算次數，仍然會停止追蹤粒子。

> Frequency中參照模態文件中的一階頻率數值，輸入頻率值613.53Hz；根據頻率值會自動計算單個周期值Period‐在Time Steps per Period中輸入單個振動周期內的時間步數，這里設置為72；根據時間步數會自動計算單個時間步長大小Time Step Size‐總的振動周期Total Periods設置為10，單個時間步長內的迭代次數改為10‐單擊Calculate

最后在Solve環節設置一下每個Design Point的迭代次數、求解器類型、湍流模型等即可。軟件開始對每個表中的Design point進行計算，直至所有15個都計算完成。這里為快速演示，僅計算了3個Design Point。計算完成后可選擇任何一個之前設置的Design Point并查看升力系數、阻力系數、升力、阻力等結果。

圖1 管道結構示意圖 二、設計思路 幾何模型建立 流體域網格劃分 Fluent 計算 溫度加載 穩態熱分析

?分析收斂精度 (Converge criteria for relative error)：默認值為1.00%，越高的數值代表越高的公差，計算精度同時也會下降但迭代次數較少。 ?熱澆道澆口數量 (Number of hot runner gates)：此數值會從模型數據內自動讀取，這項是為了讓使用者確認熱流道數量無誤，因此不開放修改。

本案例利用Fluent中的MRF模型，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了仿真計算。該案例僅對螺旋槳的穩態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。本文僅計算了進速系數為0.4的工況，計算結果與相關實驗較為接近。

偽瞬態的作用實際上是增加收斂性的，當你的穩態計算收斂性不好時，可以將穩態計算更改為偽瞬態計算，收斂性會增強。</p><p><br></p><p>當然還可以通過前面所說的降低松弛因子的方式來增強收斂性。