AMG 线性求解器参考

在有限体积计算中,代数多重网格法以迭代方式求解离散线性系统。AMG 线性求解器节点包含用于多重网格循环策略的对象。

理论 请参见代数多重网格
节点路径示例 求解器 > 多相分离流 > 相耦合速度 > AMG 线性求解器
属性 关键属性包括:循环类型收敛容差

请参见 AMG 线性求解器属性

AMG 线性求解器属性

最大循环
指定当线性系统的残差保持高于 Epsilon 且不满足收敛容差时要运行的最大多重网格循环数。
详细说明

指定 AMG 线性求解器的反馈量(定向到控制台窗口)。

  • AMG 线性求解器静默运行。无反馈。

  • 在每个多重网格循环完成时打印线性系统的残差。

  • 另外,与“低”一样,在所有多重网格循环完成后,还打印多重网格级数和每个级别的方程数量。

  • 诊断

    提供最高级别的 AMG 系统性能相关信息。此选项会影响性能,因此不建议用于正常迭代。

收敛容差
必须在多重网格循环停止前减少线性系统残差(高于 Epsilon 的值)时所用的因子(前提是尚未达到最大循环数)。例如,收敛容差 0.01 需要继续循环,直到线性系统的残差下降两个数量级为止。容差 0.001 需要下降三个数量级,依此类推。
循环类型

指定多重网格循环策略。请参见多重网格循环

  • F 循环

    限制后,在下一个最粗糙级别应用一个 W 循环,随后应用一个 V 循环(也在下一个最粗糙级别)。

  • V 循环

    限制后,在下一个最粗糙级别应用一个循环(也是 V 循环)。

  • W 循环

    限制后,在下一个最粗糙级别应用两个循环(也是 W 循环)。

    这三个固定循环节点具有以下属性:

    前置扫掠
    每个循环开始时的平滑扫掠次数。
    后置扫掠
    每个循环结束时的平滑扫掠次数。
    最大层数
    序列中最大粗糙级别数。
  • 可变循环

    每次在给定网格级别上扫掠后都会监视残差,而非按规则模式使用所有多重网格级别。如果残差率超出给定阈值,会继续在更粗糙的级别上求解。如果给定级别上的残差降幅超过指定阈值,则求解将转到更精细的级别。任何级别允许的扫掠数将进一步受到限制。

    对于非刚性线性系统,此类循环是一种更经济的循环策略。

    “可变循环”节点具有以下属性:

    约束容差
    线性系统的两个连续残差的比低于悬浮到下一个粗糙级别的级数。
    延长容差
    指定求解在任何给定级别停止之前必须减少的线性系统残差量。
    扫掠
    每个循环开始时的平滑扫掠次数。
启用直接求解器
控制是否对 AMG 粗糙级别使用直接求解器。
最大直接求解器方程
设置直接求解器的最大方程数量。
Epsilon
线性系统残差的截止值,低于该值时,无论收敛容差设置如何,收敛视为完成且多重网格循环停止。例如,Epsilon 值为 1.e-08 表示循环在线性系统的残差低于 1.e-08 时停止。
组尺寸控制

指定必须如何设置组尺寸。

  • 自动

    在二维情况下,组尺寸自动设为 2;在三维情况下,自动设为 4。

  • 指定

    允许用户指定的组尺寸。向此节点添加组尺寸子节点。

组尺寸
给定多重网格级别上已聚结、在下一个最粗糙级别形成一个方程的方程数量。此值为只读并报告当前使用的组尺寸,后者根据“自动”设置或组尺寸子节点(如果指定)确定。
松弛格式

指定用于迭代校正(松弛)在多重网格循环期间设置的线性方程的方法。请参见 AMG 求解器

  • 雅可比

    一种缓慢、简单的方法。

  • 高斯-赛德尔

    改进收敛。默认选项。

  • ILU

    一种更有效但成本更高的方法。

加速方法

指定 AMG 求解器加速类型。

  • 不使用任何加速方法。

  • 共轭梯度

    共轭梯度法与作为预调节器的 AMG 求解器一起使用。此方法仅适用于恒密度模型和分离流模型。它可通过分离流 > 压力求解器节点的 AMG 线性求解器子节点的专家属性进行访问。

  • 稳定双共轭梯度

    使用稳定双共轭梯度法求解非对称(常规)线性系统。

  • 广义最小残差

    使用广义最小残差法 (GMRes) 方法可求解一般、不一定对称的线性系统。

比例缩放

控制从下一个最粗糙级别延长校正的方式。仅当线性系统矩阵 A (Eqn. (984)) 为对称正定时,比例缩放才适用。

  • 自动

    自动将比例缩放应用于粗糙级别校正以实现最佳收敛。

  • 已禁用

    延长粗糙级别校正,而不应用任何比例缩放(默认)。