本人所使用的解决fluent计算不收敛的方法

030301029

在收敛性方面，fluent可能比cfx难。对于初学者来说，收敛性问题的确头痛。
不知道大家遇到的难收敛问题，都是怎么解决的。本人总结几个最近解决都的方法。
一，提高网格质量，这个我就不说。大家都懂的。

二，松弛因子，这个我也就不说。大家也都明白其重要性。

三，根据物理意义，更改网格的尺寸。
最近计算一个表面反应，开始懒得做网格，用以前别的课题采用的网格，结果发现怎么都不收敛。后来我分析了一个过程，发现问题出在表面反应处，而是我老老实实，重新画网格，对表面反应的边界进行加密。所有问题烟消云散。

四，couple算法，你想象不到的效果。
做一个复杂结构的计算，到了几十步，连续性方程就发散，网格质量没有问题，无论怎么调节松弛因子都没有效果。后来我采用couple算法，问题解决。

五。边界条件的设置问题。
如对于回流情况，很多人都会遇到。
outflow更加难收敛，可以将1调节到0.9或者0.99，解决收敛问题。
可以将outflow改为压力出口，相对来说，压力出口比较容易收敛。

6.定常流动，先采用非定常流动计算的结果作为初值。
记得想当然，做气液固三相流的运动时，怎么都不收敛。折腾了好久。后来采用这个方法，解决了问题。

不收敛的原因很多，需要对症下药。你遇到什么好的方法，欢迎分享。

[ 本帖最后由 030301029 于 2011-11-14 10:15 编辑 ]

xrs333

楼主所列可能只是十之一二。
其中第二条应列在最后。
第三条的依据是要旨，但要更改的可不仅是网格。
第五条必要，但边界条件可不是随便换的，该用啥就用啥。
第六条说反了吧。如果想获得时间平稳态解，一直用非定常求解就可以。

xrs333

楼主说fluent比cfx有不容易收敛的缺点。我只用过fluent，没有用过其他的，但通流版主对这方面有一针见血的评论，使用CFD的都应了解。

030301029

谢谢xrs333参与探讨。

解决收敛使用的方法的确很多，我只是一个引子，大家探讨。我用到的也很多，只是没有都写出来。

其中第二条，大家都知道，所以懒得说。但是要用好，这个就需要经验了。
第三条，只是其中的一个方法。、
第五条，当然不是随便更改。肯定是在都有意义的范围内更换呀。
第六条，没有用反。其实第六条的宗旨，我没有说出来而已。

原帖由 xrs333 于 2011-11-4 11:04 发表

                               
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楼主所列可能只是十之一二。
其中第二条应列在最后。
第三条的依据是要旨，但要更改的可不仅是网格。
第五条必要，但边界条件可不是随便换的，该用啥就用啥。
第六条说反了吧。如果想获得时间平稳态解，一直用非 ...

浪子轻狂

有些情况耦合算法容易收敛，但有些情况分离算法更合适；这个还是有讲究的，比如翼型扰流，用分离算法就不如耦合算法；

初始化也很重要，可以尽量输入尽量准确的初始化值或者做一次fmg初始化；

不容易收敛时，也可以先一阶离散，稳定以后改二阶格式；

流动和传热模型也很重要，比如湍流要根据雷诺数和流动特点选对合理的湍流模型，辐射要先看一下光学厚度；

outflow和pressure outlet有时都不太容易收敛，如果区域足够大，边界的流动很微弱，用symmetry取代二者效果不错。

流动模拟时类似k和e之类的参数需要实现估算一下，如果有必要，在limit中修改一下范围；

关于先稳态再非稳态，倒是有这样的经历，比如可以先用mrf算一下结果用来初始化滑移网格；

计算不收敛时不要盲目修改，打开云图或流线图等看看场的分布是否合理，在不合理的地方做一下网格自适应；

做网格前最好对场分布有个预判，根据物理现象做合适的网格，不能为了画网格而画网格；

建模时很多尖角狭缝什么的，往往形成极差的网格而使计算发散，可以通过倒角或clean up等手段去除，因为在工程应用过程中这些地方常因积灰或磨损而不复存在

另外说一点，所谓收敛与否，还与CFDer所取的收敛标准有关，比如很多情况用fluent默认的收敛标准计算，收敛的结果是不太kop的，我个人有时候喜欢采用极小的标准，看着残差曲线最后平着走下去收工。

[ 本帖最后由 浪子轻狂 于 2011-11-7 03:23 编辑 ]

030301029

不错，学习了，的确都是很好的经验。
关于初始值的问题，我觉得这个的确值得研究，可以极大的降低收敛的困难。
这个，fluent比cfx差很多，因为cfx可以直接导入先前计算的文件，网格不一样，完全没有问题，只要边界条件一样即可。这是我很不理解，为什么fluent没有这个功能？！

原帖由 浪子轻狂 于 2011-11-7 02:43 发表

                               
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有些情况耦合算法容易收敛，但有些情况分离算法更合适；这个还是有讲究的，比如翼型扰流，用分离算法就不如耦合算法；

初始化也很重要，可以尽量输入尽量准确的初始化值或者做一次fmg初始化；

不容易收敛时，也 ...

浪子轻狂

我没听太明白，fluent没有cfx的哪个功能？

xrs333

是interpolate吧。可看看此帖：
http://www.cfluid.com/bbs/viewthread.php?tid=60767&highlight=

飞翔鸟

Fluent怎么会没有这个功能？interpolate。
fluent比CFX差太多？难道仅仅是收敛容易吗？光CFX那么大的人工粘性就不好意思和fluent比。Fluent50%的市场占有率可不是忽悠出来的。

onebyte

都是很好的经验，学习了

onebyte

原帖由 浪子轻狂 于 2011-11-7 10:43 发表

                               
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有些情况耦合算法容易收敛，但有些情况分离算法更合适；这个还是有讲究的，比如翼型扰流，用分离算法就不如耦合算法；

初始化也很重要，可以尽量输入尽量准确的初始化值或者做一次fmg初始化；

不容易收敛时，也 ...

我曾做过网格自适应，虽然在相应点上网格自动加密，但自适应后，用fluent的quality查看网格质量，好象变得更差。
不知道浪子在网格自适应上有什么好的经验分享一下。

030301029

原帖由 飞翔鸟 于 2011-11-7 04:58 发表

                               
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Fluent怎么会没有这个功能？interpolate。
fluent比CFX差太多？难道仅仅是收敛容易吗？光CFX那么大的人工粘性就不好意思和fluent比。Fluent50%的市场占有率可不是忽悠出来的。

我说的，也是个人见解。每个人都有自己的喜好，谢谢质疑与探讨。
cfx有他的优点，比如界面的友好、cel功能的简单易学。cfx收敛比fluent好，对于初学者来说，这个优点可不简单。
fluent也有他的优点，比如收敛困难问题，在高手那里，也不是问题，也是能力和经验的佐证；fluent在燃烧方面的优点；fluent拥有广大的用户群，探讨的方便；fluent的udf，帮助实现个性化设计；等等

探讨与质疑，有利于共同进步。

谢谢大家继续批判，提出实用的观点和想法，促进共同进步。

030301029

支持相互质疑，相互探讨。
质疑中，大家进步更快。
反对人生攻击。（刚才看某些帖子，吵架不可开交；能力再强，也有不懂的地方；都是人，不是计算机程序。）

飞翔鸟

关于收敛我也有点自己的看法。
收敛性好不代表软件就好，正因为某些技术上的处理，收敛容易了，放松了软件使用者的警惕和研究物理问题的热情，非物理解和不合理的流场出现几率大增；在目前CFD的进展下，不收敛或者发散特征恰好是一种比较好的免疫机制，让使用者发现检查自己的模型，发现物理问题或者网格方面的问题。
CFX的人工粘性大是共识，你问ansys或者安士亚太的人，他们自己也承认。
另外没有人身攻击，我只是反问了你的“没有这个功能”和“差太多”。

030301029

原帖由 飞翔鸟 于 2011-11-8 01:49 发表

                               
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关于收敛我也有点自己的看法。
收敛性好不代表软件就好，正因为某些技术上的处理，收敛容易了，放松了软件使用者的警惕和研究物理问题的热情，非物理解和不合理的流场出现几率大增；在目前CFD的进展下，不收敛或者发 ...

没有说你又人生攻击呀！正常探讨。
刚才看了一下别人的帖子，发现有人有相互攻击的嫌疑。我只是礼貌提醒后来的探讨着。
研究方向，关心领域，个人爱好等的不同，对同一个问题不同研究者有不同的想法和意见，都是完全可以理解的。