判断收敛

残差监视器图用于判断求解的收敛（或发散）。

残差监视器图用于判断求解的收敛（或发散），它们是在每个模拟中自动创建的。 不过，有必要了解残差及其限制的意义。 虽然当求解收敛时残差量确实趋于很小的数字，但不能依赖残余监视器作为收敛的唯一度量。 残差的限制如下所示：

• 残差减小量取决于模拟的特定情况。 因此，对于残差的三个数量级下降，一个模拟可以接受，而另一个模拟无法接受。 初始猜测值也会极大地影响残差的减少量。 如果初始求解完全满足离散方程，则残差不会下降。
• 有两种类型的离散化误差：耗散误差和色散误差。 耗散误差是一阶迎风格式的特征；它们本质上稳定，且生成趋于单调递减的残差图。 色散误差是二阶迎风格式的特征，趋于“弥散”比一阶格式少的求解。 虽然色散误差趋于生成非单调的残差图， 但此结果通常是为增加精度而付出的可接受代价。

  在某些情况下，通常由于网格质量较差，色散误差会在几个单元格内产生振荡求解（即由一个迭代切换到下一个迭代）。 因此，残差图可指示求解未“收敛”。 可以选择接受求解，或者尝试通过选择低阶数值格式来稳定求解。 通常，最好的选择是接受求解。

• 残差不必与模拟中的相关工程量（如集成的力、压力损失或质量流率）有关。

鉴于以上问题，建议监视相关工程量（如集成的力、压力变化或质量流率）以及残差。 场景和绘图等 Simcenter STAR-CCM+ 功能有助于在求解进行时检查这些物理量。 分析章节中将详细介绍这些功能。

工程量以及收敛条件的选择由您自己判断。 在从较大外部空气动力学求解提取的以下示例中，对升力系数和曳力系数以及残差进行监视。 很明显，并非所有物理量都同时达到渐进极限。 依据您的判断来决定哪个系数最重要。

根据残差监视器或其他物理量监视器的适当组合，基于监视器的停止条件可用于在达到适当收敛级别时停止模拟。