CFD松弛因子的解释

1、最新资料推荐CFD松弛因子的解释1、FLUENT中关于松弛因子的解释由于流体力学中要求解非线性 的方程，在求解过程中，控制变量的变化是很必要的，这就 通过松弛 因子来实现的。它控制变量在每次迭代中的变化。也就是说，变量的新值为原值加上变化量乘以松弛因子。如：A1=AO+B*DETA Al新值AO原值B松弛因子DETA变化量 松弛因子可控制收敛的速度和改善收敛的状况为1,相当于不用松 弛因子大于1,为超松弛因子，加快收敛速度小于1,欠松弛因子, 改善收敛的条件一般来讲，大家都是在收敛不好的时候，采用一个 较小的欠松弛因子。Fluent里面用的是欠松弛，主要防止两次迭代值相差太大引起 发散。松弛因

2、子的值在01之间，越小表示两次迭代值之间变化越 小，也就越稳定，但收敛也就越慢。这个le-3或者le-4的收敛标准是相对而言的。FLUENT中残差是以开始5步的平均在值为基准进行比较的。如果初值取得好，迭代会很快收敛，但是残差却依然很高；但是 当你改变初场到与基准相差很大的值时，残差开始会很大，但随 后却可以很快降低到很低的水平。其实两种情况下流场是基本相同的。2、FLUENT收敛判断由此来看，判断是否收敛并不是严格根据残 差的走向而定的。可以选定流场中具有特征意义的点，监测其速度，压力，温度等 的变化情况。如果变化很小，符合你的要求，即可认为是收敛了。一般来说，压力的收敛相对比较慢一些的。是

3、否收敛不能简单看残差图，还有许多其他的重要标准，比如进 出口流量差、压力系数波动等等。尽管残差仍然维持在较高数值，但凭其他监测也可判断是否收 敛。最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。残差曲线是否满足只是一个表面的现象，还要看进口和出口总量 差不得大于1%,而且即使这样子，收敛解也不一定准确，它和网格 划分/离散化误差，以及物理模型的准确性都有关系。所以需要试验数据来验证。残差的大小不能决定是否收敛，FLUENT计算时，用一般多采 用监测一个面的速度（或者是压力、紊动能等参数）基本上不随着 计算时间的推移而变化，就认为基本达到收敛据质量守恒，收敛时 进、出口的流量数值应大致相等（一般认为进出

4、口质量差值比上入口 质量的相对值小于0.5%时收敛，但是对特殊情况可能不同）但 符号相反，一般出口流量是负值。一般在Fluent里可以添加进出口流量监控（print or plot） 当残差收敛到一定程度后，还要看进出口流量是否达到稳定平衡， 才可以确认收敛与否。残差在较高位震荡，需要检查边界条件是否合理，其次检查初始 条件是否合适，比如在有激波的流场，初始条件不合适，会带来流 场的震荡。有时流场可能有分离或者回流，这本身是非定常现象。计算时残差会在一定程度上发生震荡，这时如果进出口流量是否 达到稳定平衡，也可以认为流场收敛了（前提是要消除其他不合理 因数）。另外Fluent缺损地采用多重网格

5、，在计 算后期，将多重网格设 置为零可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。7 / 7初始条件要仔细选择。如果不收敛，还应试验不同的初始条件，甚至逐次改变边界条件 最后达到所要求的条件。3、亚松弛因子的运用在FLUENT中，所有变量的默认亚松驰因子 都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如： 某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题），在计算开始时要慎 重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如果经过4到5步的迭代残差仍然增长，你就需要减小亚松驰 因子。有时候，如果发现残差开始增加，可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时

6、通常会出现这种情况。最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据 文件，并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是，亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加，但 是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保 存的较好的数据文件。注意：粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。而且，如果直接解焰方程而不是温度方程（即：对PDF计算）， 基于焰的温度的更新是要进行亚松驰的。要查看默认的亚松弛因子的值，你可以在解控制面板点击默认按 钮。4、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？有

7、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。网格和边界条件是主要因素。5、怎样判断计算结果是否收敛1）观察点处的值不再随计算步骤 的增加而变化；2）各个参数的残

8、差随计算步数的增加而降低，最后 趋于平缓；3）要满足质量守恒（计算中不牵涉到能量）或者是质量 与能量守恒（计算中牵涉到能量）。特别要指出的是，即使前两个判据都己经满足了，也并不表示己经得到合理的收敛解了，因为，如果松弛因子设置得太紧，各参数在每步计算的变化都不是太大，也会使前两个判据得到满足。此时就要再看第三个判据了。还需要说明的就是，一般我们都希望在收敛的情况下，残差越小 越好，但是残差曲线是全场求平均的结果，有时其大小并不一定代 表计算结果的好坏，有时即使计算的残差很大，但结果也许是好的, 关键是要看计算结果是否符合物理事实，即残差的大小与模拟的物 理现象本身的复杂性有关，必须从实际物理现象