fluent连续性方程不收敛解决办法之欧阳语创编.docx
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fluent连续性方程不收敛解决办法之欧阳语创编
fluent中残差曲线continuity不收敛的问题continuity不收敛的问题（b2Y7C"{*u-m!
W（V5|0|6t'o0j4W6g's
（1）连续性方程不收敛是怎么回事？
+Z%G5M&p/u-B2q,a$?
d9Q0Y+W"Z;@在计算过程中其它指数都收敛了，就continuity不收敛是怎么回事。
$m*B）y;_9Q这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。
SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。
由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场的变化，从而导致该方程收敛缓慢。
7X2Y,?
;[.|%m7p6H0J你可以试验SIMPLEC方法，应该会收敛快些。
在计算模拟中，continuity总不收敛，除了加密网格，还有别的办法吗？
别的条件都已经收敛了，就差它自己了，还有收敛的标准是什么？
是不是到了一定的尺度就能收敛了，比如10－e5具体的数量级就收敛了1n6[!
}-`$x1F5m+\.X*B
continuity是质量残差，具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别，如果别的条件收敛了，就差它。
可以点report，打开里面FLUX选项，算出进口与出口的质量流量差，看它是否小于0.5%.如果小于，可以判断它收敛..n!
O,O!
{6P'F-P3P+P
（2）fluent残差曲线图中continuity是什么含义？
2G2t"Y3t"N8w.a是质量守恒方程的反映，也就是连续性的残差。
这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确，还要看动量方程的迭代计算。
表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值，continuty表示连续性方程的残差4c"E5I4@%Q0B8{
（3）正在学习Fluent,模拟圆管内的流动，速度入口，出口outflow运行后xy的速度很快就到1e-06了，但是continuity老是降不下去，维持在1e-00和1e-03之间，减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗？
/H5G.{/i+b$l!
^你查看了流量是否平衡吗？
在report->flux里面操作，massflowrate，把所有进出口都选上，compute一下，看看nutflux是什么水平，如果它的值小于总进口流量的1%，并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动，也可以认为你的解是收敛的。
0B;`+B.}9P7P*|4?
#v9d,Gr/D!
P.?
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W*a（W7^1Q2@;D:
d/n造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点：
（p.~4}8C5j'j"\'x1.网格质量，主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大，它们的尺寸之比最好控制在1.2以内，不能超过1.4.'d"n%S.L9q）Y1f）u1B2.离散格式及压力速度耦合方法，如果是结构网格，建议使用高阶格式，如2阶迎风格式等，如果是非结构网格，除pressure保持standard格式不变外，其他格式改用高阶格式；压力速度耦合关系，如果使用SIMPLE，SIMPLEC，PISO等segeratedsolver对联系方程收敛没有提高的话，可以尝试使用coupledsolver。
另外，对于梯度的计算，不论使用结构或非结构网格，都可以改用node-based来提高计算精度。
一些情况：
Q+["S1@2X+p）c
1.监测流场某个变量来判断收敛更合理一些.
2.网格质量.
3.Velocityinletboundaryconditionsarenotappropriateforcompressibleflow
problems.9X9~9C0u:
g6\+X,m（i;d）x7y0b）x-g+o4q%T1^+K3xn8p%y*y（4）要加速continuity收敛该设置那些参数？
（o$T9T6z.['^8c,m/e,t*b4O/Z6q&q|$o*M（R%j3e"|7B1c%t（I-~.m$M-j+A4]/P8j）R感觉需要调整courantnumber
FLUENT中courantnumber是在耦合求解的时候才出现的。
正确的调整，可以更好地加速收敛和解的增强稳定性。
*ga6y.D:
Rcourantnumber实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，**部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下。
在fluent中，用courantnumber来调节计算的稳定性与收敛性。
一般来说，随着courantnumber的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。
所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把ourantnumber从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courantnumber的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courantnumber，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。
5s:
~#X$j（|0h._*g5F$`/k个人认为这应该和你采用的算法有关1]/?
/J-?
6`:
A%Z'`SIMPLE算法是根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。
由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场的变化，从而导致该方程收敛缓慢。
试着用SIMPLEC算法看看。
0_（jP5X:
o（z!
T/l
FLUENT求解器设置
FLUENT求解器设置主要包括：
1、压力-速度耦合方程格式选择2、对流插值3、梯度插值4、压力插值&x$x5{#q*a;S）C（J7O;K6[下面对这几种设置做详细说明。
7h"k#|8V-K4O5T8_8z一、压力-速度耦合方程求解算法1^/a）H1h）P
FLUENT中主要有四种算法：
SIMPLE，SIMPLEC，PISO，FSM
（1）SIMPLE（semi-implicitmethodforpressure-linkedequations）半隐式连接压力方程方法，是FLUENT的默认格式。
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A%j'X;i,{$J"k
（2）SIMPLEC（SIMPLE-consistent）。
对于简单的问题收敛非常快速，不对压力进行修正，所以压力松弛因子可以设置为1&h*d5I%g3I2c;Z9o4i*v-`*h,}4m;p1|2u（3）Pressure-ImplicitwithSplittingofOperators（PISO）。
对非定常流动问题或者包含比平均网格倾斜度更高的网格适用&F!
@（~:
M#c9]+z（4）FractionalStepMethod（FSM）对非定常流的分步方法。
用于NITA格式，与PISO具有相同的特性。
二、对流插值（动量方程）&~0n9C）w*a3@5{:
tFLUENT有五种方法：
一阶迎风格式、幂率格式、二阶迎风格式、MUSL三阶格式、QUICK格式:
H9R3y.x（`*@-s9O,C']5H3AL
（1）FLUENT默认采用一阶格式。
容易收敛，但精度较差，主要用于初值计算。
5C+c!
d3x&l）^'X]"?
0R
（2）PowerLar.幂率格式，当雷诺数低于5时，计算精度比一阶格式要高。
（3）二阶迎风格式。
二阶迎风格式相对于一阶格式来说，使用更小的截断误差，适用于三角形、四面体网格或流动与网格不在同一直线上；二阶格式收敛可能比较慢。
:
v'G:
{）~0c'h;I（V$V&Z9W5g5h9n（4）MUSL（monotoneupstream-centeredschemesforconservationlaws）.当地3阶离散格式。
主要用于非结构网格，在预测二次流，漩涡，力等时更精确。
（5）QUICK（Quadraticupwindinterpolation）格式。
此格式用于四边形/六面体时具有三阶精度，用于杂交网格或三角形/四面体时只具有二阶精度。
7m4Z（k+@9T）v3p5a,z+S-X7}+Y:
k（T-`三、梯度插值梯度插值主要是针对扩散项。
2g'\,E!
N1m1j7e:
k2F
FLUENT有三种梯度插值方案：
green-gausscell-based，Green-gaussnode-based，least-quarescellbased.
（1）格林-高斯基于单元体。
求解方法可能会出现伪扩散。
"[#}O/d.s8V9D（F%~9y5|.Q"H;D1U/g$I
（2）格林-高斯基于节点。
求解更精确，最小化伪扩散，推荐用于三角形网格上:
R:
[+K#V）c8I$J（z!
K+N#m"[2_6z1M&D"S1A（3）基于单元体的最小二乘法插值。
推荐用于多面体网格，与基于节点的格林-高斯格式具有相同的精度和格式。
0x*q:
W（i1h#Q四、压力插值压力基分离求解器主要有五种压力插值算法。
（1）标准格式（Standard）。
为FLUENT缺省格式，对大表妹边界层附近的曲线发现压力梯度流动求解精度会降低（但不能用于流动中压力急剧变化的地方——此时应该使用PRESTO!
格式代替）#k{,c.v0p1A!
f&~'\,h5H4b:
[&X5Y）d"X-[
（2）PRESTO!
主要用于高旋流，压力急剧变化流（如多孔介质、风扇模型等），或剧烈弯曲的区域。
2h"t'U*N3k#~3ZP（3）Linear（线性格式）。
当其他选项导致收敛困难或出现非物理解时使用此格式。
8S2M'H6l*g5k$a（4）secondorder（二阶格式）。
用于可压缩流动，不能用于多孔介质、阶跃、风扇、VOF/MIXTURE多相流。
*\;P2R9J,l&V3P2L&p5b$M%v%A-D"T-R0U（5）BodyForceWeighted体积力。
当体积力很大时，如高雷诺数自然对流或高回旋流动中采用此格式。
时间：
2021.03.01
创作：
欧阳语
时间：
2021.03.01
创作：
欧阳语
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