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偽瞬態作用</strong></p><p> </p><p><br></p><p>為什么要使用偽瞬態的算法？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。

<p><strong>1.穩態與瞬態&nbsp;</strong></p><p> </p><p>穩態與瞬態是流體計算為了方便而提出的概念，實際上任何流動、傳熱問題都應該是瞬態的，因為這些現象總是在時間維度上進行的。

（2）瞬態滲流，Soil（Transient），三維模型中可以考慮固結沉降，也可以不考慮固結沉降，但不考慮固結沉降時，相當于穩態滲流；二維模型中不考慮固結沉降時模型不收斂。

四、瞬態計算 右側任務欄：預置研究→瞬態； 研究 2 →步驟 1：研究設定； 時間單位：可設置為 s；時間：設置仿真時間范圍及步長； 仿真完成后，結果下面自動出現 “溫度”； 點擊溫度→表面。出現仿真結果圖。

穩態熱分析o 核心求解器為 ANSYS Mechanical，適合快速驗證熱設計可行性，常作為瞬態或耦合分析的前置步驟。o 輻射僅支持表面輻射（角系數計算），無法考慮氣體介質的輻射吸收 / 發射。2. 瞬態熱分析o 需設置合理時間步長（如用自動時間步控制收斂），避免溫度突變導致結果振蕩。o 支持材料熱導率、比熱容隨溫度變化，適配高溫合金、復合材料等非線性場景。

這種熱流體系統的計算流體動力學（CFD）分析的準確性取決于計算方法的選擇。該文章介紹了使用商用Simerics MP+軟件對離心泵進行CFD分析的兩種不同方法：瞬態（即動網格）方法和MRF方法。此外，還將使用車輛冷卻液液壓系統CFD模擬獲得的流量和壓降數據與臺架試驗數據的結果進行了比較。瞬態方法計算了泵葉片的真實運動，得到了葉片幾何瞬時位置下的瞬時流量解。

，接下來將穩態計算的設置復制一個，進行修改完成對瞬態計算的設置。

本案例利用Fluent中的滑移網格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了瞬態仿真計算。該案例僅對4119槳的瞬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。與Fluent MRF 旋轉機械（一）的結果相比，瞬態計算結果與實驗值更為接近。

例如，我們可以增加兩個瞬態的研究步驟，首先解決流動問題，然后是瞬態傳熱研究步驟(瞬態，單向耦合，非等溫流動)。如果流動條件不隨時間變化(溫度除外)，我們也可以創建一個具有穩態流動和瞬態傳熱研究的研究序列。下表概述了不同的研究組合和它們各自的計算時間，模擬時間為 10s。

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。

瞬態溫度場： 帶冷卻葉片的盤可近似?。?em>瞬態溫度梯度=1.75×穩態溫度梯度； 不帶冷卻葉片的盤可近似?。?em>瞬態溫度梯度=1.3×穩態溫度梯度。

圖7 4.小結 Fluent瞬態仿真計算，相比同模型和網格下的穩態計算，計算量大了幾十甚至上百倍，保存的計算數據和結果文件也十分龐大，如何高效完成后處理，準確分析出所需的數據和結論，本文中介紹的瞬態分析后處理實技，都將提供最佳的解決方案。

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。

結語 這篇文章，我們討論了穩態以及瞬態共軛傳熱問題的質量和能量守恒理論。還研究了如何用 COMSOL Multiphysics 計算能量和質量守衡，來檢查仿真結果的準確性。為此，我們介紹了一些有用的派生值功能。預定義的能率變量很容易使用，可以避免自己手動進行能率表達式的計算。我們使用了一個特定的例子來演示文中所涉及的主題，但所演示的方法可以擴展到任何共軛傳熱問題。

使用電流接口計算得出的解沒有任何波紋，因為該接口明確忽略了電感效應，但整體形狀非常相似，并給出了相同的穩態解。 損耗結果非常一致，總沉積能量的吻合度在 1% 以內。 因此，我們可以得出結論，對于該系統和激勵類型而言，電流接口的計算結果非常接近于完整的電磁波，瞬態接口計算結果。

</p><p><br></p><p><strong>3.3 先穩態計算收斂后再瞬態</strong></p><p><br></p><p><strong>對于瞬態問題，可先穩態計算收斂后再瞬態。</strong></p><p><br></p><p>比如降膜蒸發問題，可先穩態計算流動，流動穩定后再打開瞬態加入蒸發，可迅速達到收斂。</p><p>但是一些情況不能使用，比如考慮某瞬態時間下的工況。

再比如水的蒸發，隨著時間的推移，水的量一直在減少，因此這樣的過程就不是穩態的，計算時只能用瞬態計算。即便是穩態，其前期也一定存在瞬態這樣一個過程。因此黑格爾說存在就是合理的，存在就是應當消亡的。萬物都是脆弱易逝的。

問題描述 在求解瞬態模型時，需要考慮各物理量隨時間的變化。為此，COMSOL 軟件會基于給定的初始條件，使用一種時間積分算法來計算未知變量會如何隨時間變化。在計算過程中，有時收斂較慢，有時不完全收斂。本文針對如何解決這種情況提供相關指導。

在workbench中，可以進行熱輻射分析計算的Mechanical模塊主要有穩態/瞬態耦合場、穩態/瞬態熱等，其工程圖如圖 1所示。各個模塊的輻射傳熱設置非常相近，接下來以穩態熱模塊演示一個簡單熱輻射案例。圖 1 能夠進行熱輻射計算的Mechanical模塊現有一幾何模型如圖 2所示，由一個圓臺筒和位于圓臺筒中心的小圓柱體組成。