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[交流] 非穩(wěn)態(tài)計算

我是用非穩(wěn)態(tài)來計算的，不知道時間步的設(shè)置有什么經(jīng)驗沒，以及每個時間步收斂怎么回事（第一個就要收斂嗎）？

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1樓 2011-06-20 08:40:25

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seaharrier

專家顧問

★ ★
20053762(金幣+1):謝謝參與
臭水溝(金幣+1): 謝謝應(yīng)助~~ 2011-06-20 14:32:40

你做了軟件自帶的非定常例子沒有，可以找找感覺

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2樓2011-06-20 11:24:47

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臭水溝: 請使用“引用回復(fù)”~~ 2011-06-22 12:08:31

覺得那些太淺了，走了的，遇到的情況不同，不好比較

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3樓2011-06-22 11:12:43

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kxglp

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臭水溝(金幣+2): 謝謝應(yīng)助~~ 2011-06-22 16:05:39

這是fluent官方材料關(guān)于implicit solver time step 的介紹

1. Since the ANSYS FLUENT formulation is fully implicit, there is no stability criterion that needs to be met in determining  t. However, to model transient phenomena properly, it is necessary to set  t at least one order of magnitude smaller than the smallest time constant in the system being modeled. A good way to judge the choice of  t is to observe the number of iterations ANSYS FLUENT needs to converge at each time step.

2. The ideal number of iterations per time step is 5– 10. If ANSYS FLUENT needs substantially more, the time step is too large. If ANSYS FLUENT needs only a few iterations per time step,  t should be increased. Frequently a time-dependent problem has a very fast “startup” transient that decays rapidly. Therefore, it is often wise to choose a conservatively small  t for the first 5–10 time steps.

3. t may then be gradually increased as the calculation proceeds.
4. For time-periodic calculations, you should choose the time step based on the time scale of the periodicity. For a rotor/stator model, for example, you might want 20 time steps between each blade passing. For vortex shedding, you might want 20 steps per period.

5. To verify that your choice for  t was proper after the calculation is complete, you can plot contours of the Courant number within the domain. To do so, select Velocity... and Cell Courant Number from the Contours of drop-down lists in the Contours dialog box.

6. For a stable, efficient calculation, the Courant number should not exceed a value of 20–40 in most sensitive transient regions of the domain

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4樓2011-06-22 14:16:29

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kxglp

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臭水溝(金幣+2): 謝謝應(yīng)助~~ 2011-06-22 16:05:53

courant number與收斂
courant number實際上是指時間步長和空間步長的相對關(guān)系，系統(tǒng)自動減小courant數(shù)，這種情況一般出現(xiàn)在存在尖銳外形的計算域，當(dāng)局部的流速過大或者壓差過大時出錯，把局部的網(wǎng)格加密再試一下。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(dāng)?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。

時間步長與準(zhǔn)確性
摘自《數(shù)值計算與工程仿真》第一期作者gim
1 、在不計模型誤差，而且計算穩(wěn)定的前提下，數(shù)值計算的時間步長的選取存在一個恰當(dāng)值，過大或過小都會影響模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2 、具體數(shù)值模擬中，最好能有一定的實驗數(shù)據(jù)或其它的可以認(rèn)為準(zhǔn)確的結(jié)果作為驗證資料，這樣才能恰當(dāng)?shù)倪x定時間步長，提高計算的準(zhǔn)確性。
3 、FLUENT 軟件采用隱式計算，這就需要設(shè)定每一次迭代的最大步數(shù)（Max Iterations per Time step ) ，如果達(dá)到最大步數(shù)前計算已經(jīng)收斂，系統(tǒng)會自動進(jìn)入下一步迭代。利用這一點可以采取如下方法確定迭代的時間步長：系統(tǒng)一般認(rèn)為每一步的迭代次數(shù)應(yīng)在10 一20 次之問，設(shè)定一個時間步長后如果在迭代次數(shù)內(nèi)還沒有收斂就應(yīng)該減小時間步長，反之則應(yīng)該增加時間步長。一般，都事先給定一個較小的時問步長進(jìn)行迭代兒步，而后逐步調(diào)整。當(dāng)然迭代次數(shù)也跟具體問題相關(guān)，還需要計算經(jīng)驗的不斷積累。

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5樓2011-06-22 14:21:54

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kxglp

實習(xí)版主

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小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
臭水溝(金幣+1): 謝謝應(yīng)助~~ 2011-06-25 10:48:47

在計算非穩(wěn)態(tài)流體時：

1.前面的時間步長最好能夠取小一點，比如說你想用1e-3進(jìn)行后面的計算，前面的步長可以取1e-6計算20步左右，給流場一個很好的初始條件

2.另外，如果計算時間足夠長，前面的幾步不收斂，而后面的所有步都收斂，應(yīng)該也不會影響最后的計算結(jié)果

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6樓2011-06-23 09:37:48

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不錯，謝謝啊

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7樓2011-06-25 09:59:30

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