FLUENT模拟残差曲线震荡及收敛问题

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1、FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？一.残差波动的主要原因：1、高精度格式；2、网格太粗；3、网格质量差；4、流场本身边界复杂，流动复杂；5、模型的不恰当使用。二.问：在进行稳态计算时候，开始残差线是一直下降的，可是到后来各种残差线都显示为波形波动，是不是不收敛阿？  答：有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。计算的精度（2阶），网格太疏，网格质量太差，等都会使残差波动。经常遇到，一开始下降，然后出现波动，可以降低松弛系数，我的问题就能收敛，但如果网格质量不好，是很难的。通常，计算非结构网

2、格，如果问题比较复杂，会出现这种情况，建议作网格时多下些功夫。理论上说，残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果，与网格亚尺度雷诺数有关。例如，通常压力边界是主要的反射源，换成OUTFLOW边界会好些。这主要根据经验判断。所以我说网格和边界条件是主要因素。三.1、网格问题：比如流场内部存在尖点等突变，导致网格在局部质量存在问题，影响收敛。   2、可以调整一下courantnumber，courantnumber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，当局部的流速过大或者压差

3、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courantnumber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。 23  在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulenc

4、eviscousrate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响？Let'stakecareofthewarning"turbulentviscositylimitedtoviscosityratio****"whichisnotphysical.Thisproblemismainlyduetooneofthefollowing:1)Poormeshquality(i.e.,skewness>0.85forQuad/Hex,orskewness>0.9forTri/Tetraelements).{whatvaluesdoyouha

5、ve?}2)Useofimproperturbulentboudaryconditions.3)Notsupplyinggoodinitialvaluesforturbulentquantities.出现这个警告，一般来讲，最可能的就是网格质量的问题，尤其是Y值的问题；在划分网格的时候要注意，第一层网格高度非常重要，可以使用NASA的ViscousGridSpaceCalculator来计算第一层网格高度；如果这方面已经注意了，那就可能是边界条件中有关湍流量的设置问题，关于这个，本版中已经有专门的帖子进行了讨论，Fluent培训的教程中也有讲到，请大家参考。24  在FLU

6、ENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversedflow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响？这个问题的意思是出现了回流，这个问题相对于湍流粘性比的警告要宽松一些，有些case可能只在计算的开始阶段出现这个警告，随着迭代的计算，可能会消失，如果计算一段时间之后，警告消失了，那么对计算结果是没有什么影响的，如果这个警告一直存在，可能需要作以下处理：1.如果是模拟外部绕流，出现这个警告的原因可能是边界条件取得距离物体不够远，如果边界条件取的足够远，该处可能在计算的过程中的确存在回流现象；对于可压缩流动，边界最好取在10

7、倍的物体特征长度之处；对于不可压缩流动，边界最好取在4倍的物体特征长度之处。2.如果出现了这个警告，不论对于外部绕流还是内部流动，可以使用pressure-outlet边界条件代替outflow边界条件改善这个问题。22什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？1、亚松驰（UnderRelaxation）：所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时，为松驰因子（RelaxationFact