计算伴随误差估计

伴随误差估计将高亮显示流体中高数值的不精确性影响相关成本函数精度的位置。伴随求解完成之后,可计算特定成本函数(例如,通道中的压降或翼型曳力)的伴随误差估计。通过场函数可访问伴随误差估计。

开始计算伴随误差估计之前,求解必须具备:
  • 收敛的二阶流体求解
  • 相应的成本函数
  • 相对所需成本函数的收敛二阶伴随求解
最初求解使用二阶离散格式计算得出。使用此二阶求解方法时,Simcenter STAR-CCM+ 将按以下步骤计算伴随误差估计:
  1. 通过使用 MUSCL 三阶/CD 离散格式来重新计算纳维-斯托克斯方程的对流通量。
  2. 从三阶 MUSCL 网格单元残差中减去计算得出的二阶网格单元残差。

    此差值是对二阶求解中存在的实际数值误差的简单估计。通过使用高阶离散格式和精细网格,可从理论角度计算求解的实际数值误差。

  3. 要获得每个网格单元的伴随误差估计,可将从先前步骤中求出的网格单元残差内的差值场与给定成本函数的伴随求解相乘。
伴随误差估计将为执行网格调整(即网格加密或粗糙化)提供有用的信息。此信息与特定误差估计关联的特定成本函数相关。此估计可潜在地提供一个最佳适配网格,它具有最小网格单元数和最高成本函数精度。

要计算所有定义的成本函数的伴随误差估计:

  1. 右键单击求解器 > 伴随 > 求解器 > 伴随成本函数 > [成本函数] 节点,然后选择计算误差估计


    对于每个定义的成本函数,伴随误差估计 > [成本函数]的误差估计场函数将变为可用。
    在下图中,可以看到成本函数(此处是指 Z 方向上对应于曳力的分力)的伴随误差估计的等值线图。此成本函数适用于汽车周围的空气动力学模拟。

    在误差估计偏离零一定阈值的位置,可以加密网格以提高曳力。

要分析离散化误差对成本函数的总影响:
  1. 创建总和报告,然后将标量场函数设为 Error Estimate of [Cost Function]([成本函数] 的误差估计)
    此总和报告将提供精度对流阶次从二阶更改为 MUSCL 时的成本函数变化的估计信息。