Fluent使用收敛条件

Fluent中的收敛条件（Convergence Conditions）功能允许设置基于报告定义值（表面、体积、升力、阻力等）的求解收敛条件。使用报告定义声明收敛时，需要做出两个选择：

• 是否希望在每次迭代或每个时间步检查收敛？这可以在Check For组框中做出选择。

• Solution Convergence

  Fluent 在每个时间步检查求解的收敛性。

• Time Step Convergence

  Fluent 在每次迭代时检查求解的收敛性。

• 如果所有活动报告定义的标准和启用的残差都满足，或者只要任何活动报告定义的标准或启用的残差满足，是否可以认为求解以收敛？这可以在Choose Condition组框中做出选择。

• All Conditions are Met

  当所有活动报告定义的条件和启用的残差都满足时，认为求解已收敛。

• Any Condition is Met

  当任何活动的报告定义标准和启用的残差被满足时，认为求解已收敛。

默认情况下，如果满足任何一个报告定义的收敛标准和残差收敛标准，求解就会收敛。如果只想依赖报告定义值来决定收敛，需取消Residual Monitors对话框中Check Convergence复选框的勾选。

要打开Convergence Conditions对话框，可以点击Solution功能区标签中Reports组下的Convergence...按钮。

• 双击模型树节点 Solution → Reports → Convergence... 可以打开Convergence Conditions对话框

对话框中列表项左侧的Active复选框允许停用/启用收敛条件。

用户可以通过点击Add按钮并从下拉列表中选择一个Report Definition来创建新的收敛条件。

为了根据报告定义创建有意义的收敛条件，可以根据以下指导设置收敛条件变量的级别。

如果预期计算求解在前几次迭代/时间步长中会有较大波动，可以在Ignore Iterations Before | Ignore Time Steps Before列中输入一个表示预计波动将持续的迭代/时间步长的数量的值。计算将在这些迭代/时间步长完成后开始。

使用Use Iterations | Use Time Steps设置选择要包含在监控收敛检查中的先前迭代/时间步长的数量。对于像图36.40所示的波动仿真，这个数量应该足够大，以抵消波动的影响。

图 36.40 波动模拟示例

Stop Criterion 表示求解被认为已收敛的标准。Stop Criterion 的值计算如下：

Res-m(1) = [abs (m(n) - m(n-1))]/m(n)
Res-m(2) = [abs (m(n) - m(n-2))]/m(n)
Res-m(3) = [abs (m(n) - m(n-3))]/m(n)
.
.
.
Res-m(Np) = [abs (m(n) - m(n-Np))]/m(n)

其中：

• Res-m 为报告定义残差
• n 为迭代/时间步数
• m(n) 是第 n 次迭代/时间步时的报告定义值
• Np 是要考虑的前 Np 次迭代/时间步数（Use Iterations / Use Time Steps）

报告定义残差是最近 Np 次迭代/时间步内监控量的绝对差值除以当前监控量的值。

如果所有 Res-m 值的最大值小于 Stop Criterion 值，则认为求解在第 n 次迭代/时间步长时已收敛。如果所有 Res-m 值的最大值大于或等于 Stop Criterion 数字，计算将继续进行到下一次迭代/时间步长。

选择Print复选框以在 Fluent 控制台中打印报告定义的残差。这些残差仅根据其最近的前一个值计算如下。

Pres-m(n) = [abs (m(n) - m(n-1))]/m(n)

其中：

• Pres- m(n) 是报告定义的打印残差值
• n 是当前在控制台打印的迭代次数
• m(n) 是第 n 次迭代/时间步长时的监视器值

因此：

Pres-m(n +1) = [abs (m(n+1) - m(n))]/m(n+1)

在第(n+1)次迭代/时间步的输出值是基于第(n)次迭代/时间步计算的，而在第(n)次迭代/时间步的输出值是基于第(n-1)次迭代/时间步计算的。

注：本文内容为Fluent UserGuide 36.16。机器翻译，未校对。

”

（完）