CFX培训教材03求解器设置汇总课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《CFX培训教材03求解器设置汇总课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CFX 培训教材 03 求解 设置 汇总 课件
- 资源描述:
-
1、A Pera Global Company PERA ChinaANSYS CFX 培训教材第三节:求解器设置安世亚太科技(北京)有限公司A Pera Global Company PERA China概要n初始化Initializationn求解器控制Solver Controln输出控制Output Controln求解器管理Solver Manager注:这章的重点在稳态模拟的求解器设置.瞬态模拟的设置在后续章节.A Pera Global Company PERA Chinan 迭代求解的过程需要在计算前对所有的求解变量指定一个初始值n 合理的初值可以减少求解时间n 在个别情况下,不合
2、理的初值可能在计算开始的几步就导致求解失败n 设置初值的3个方法:1.求解器自动计算初值2.手动输入初值3.以计算结果作为初值n 可以对每个domain进行初值设置,也可以对所有domain设置全局初值初始化A Pera Global Company PERA China初始化 设置初值n在工具栏中点击插入Global Initialisation 或右键 Flow Analysis 1选择插入Global Initialisation n 编辑各个Domain,设置不同初值当两者都定义,局部初值定义优先固体domain必须进行处置设定A Pera Global Company PERA Ch
3、ina初始化 设置初值n初值选项为Automatic,表示CFX-Solver会为求解变量计算一个初值.将基于边界条件和domain的设置n初值选项为Automatic with Value,表示CFX-Solver 以设定的值作为求解变量的计算初值.可以是常数或表达式n当以计算结果作为初值时,以上设置失效.A Pera Global Company PERA China初始化 以计算结果为初值n启动Solver时,可以勾选一计算结果作为流场计算的初值 可以提供多个初值文件 当模拟一个体系时,可以以体系的每个组件的计算结果作为相应组件的计算初值 通常,每个文件应该是空间分离的 最好求解器输入文
4、件的domains与多初值文件的domains不重叠A Pera Global Company PERA China求解器控制 编辑A Pera Global Company PERA Chinan求解器控制面板包括影响求解器的各种控制n这些控制影响求解精度、求解稳定性以及求解时间求解器控制 选项A Pera Global Company PERA China求解器控制 对流格式n对流项格式指在输运方程中对对流项的数值离散方法n三种可供选择的格式:High Resolution,Upwind 和 Specified Blend 后续将有讨论n默认的High Resolution格式,一般不作修
5、改UnsteadyAdvectionDiffusionGenerationA Pera Global Company PERA China求解器控制 对流格式理论n求解数据储存在节点(nodes)上,但是在计算控制体面上的变量流时,会用到面上的变量值n上游节点值(fup)会被插值到控制体的面上节点:这里 是变量梯度,是上游节点到插值节点的矢量 换言之,ip 点的值等于up上游的值+一基于梯度的修正 0b1fipfupb fr+=ffipfupb fr+=A Pera Global Company PERA China求解器控制 对流格式理论n如果b=0 得到迎风(upwind)对流格式,即无修
6、正 求解收敛性较好,但仅有一阶精度 通常用这种方法作初步计算n指定混合格式,指定 b 值(01),(即.介于无修正到全修正)容易出现超过或者低于实际物理值的结果nHigh resolution:在整个流体域中,b 值一直保持最大 与物理值基本保持一致fipfupb fr+=TheoryHigh ResolutionSchemeUpwind Schemeb=1.00Flow is misaligned with mesh01A Pera Global Company PERA China求解器控制 湍流n湍流方程的离散格式默认的为迎风(Upwind)格式 通常的应用足够n也能采用高精度的求解格式
7、 对非结构化网格的边界层计算中会得到更精确的计算结果A Pera Global Company PERA China收敛控制n当求解器达到最大的迭代步数以后,求解结束 达到最大求解步,但是为获得收敛结果 可以设较多的迭代步数n求解结束后,需要检查求解结束的原因n在稳态模拟中,需要设置流体的时间步A Pera Global Company PERA ChinanANSYS CFX 采用的是所谓的“伪瞬态算法”时间步是完成求解的每个时间段n在稳态模拟计算中,时间步提供了非线性方程的松弛因子n一个稳态的模拟是从初始值到稳态解的瞬态演变过程 收敛的结果与所使用的时间步无关Initial Guess50
8、 iterations100 iterations150 iterationsFinal Solution求解器控制 时间步A Pera Global Company PERA Chinan时间步在CFX的计算中,起了非常重要的作用 如果时间步太大,收敛困难,甚至会计算失败 如果时间步太小,收敛速度将降低,时间代价较大求解器控制 时间步A Pera Global Company PERA China求解器控制 时间步n对对流项占主导的流动,可以将流体在流体区域的驻留时间作为时间步 最佳时间步:取长度尺度/速度尺度的 1/3 对复杂物理现象的流动,超音速流动等等,在开始迭代的几步可能需要较小的时
9、间步n对旋转机械,推荐时间步取1/(的单位为rad/s)n对浮力驱动流,时间步应该是基于重力,热膨胀率,温差和长度尺度等各种量的函数A Pera Global Company PERA Chinan时间步有三种:Auto Timescale,Physical Timescale 或 Local Timescale FactornPhysical Timescale 指定时间步.可以指定时间步为常数,也可以指定为表达式 可以设置比Auto Timescale更合理的时间步可以更快收敛求解器控制 时间步A Pera Global Company PERA China求解器控制 时间步nAuto T
10、imescale 基于边界/初始条件或domain的长度尺度,求解器计算出的时间步 对计算域长度尺度的估算有两种方式Conservative 或 Aggressive,或可以给一个指定的值 流场改变时,时间步会在几步迭代后得到更新 可以设置一个最大时间步为时间步上限 时间步会趋向于保守的时间步值 时间步因子(Timescale factor)(默认值为1)是个乘数因子,用于自动调节时间步A Pera Global Company PERA Chinan局部时间步因子Local Timescale Factor Domain中不同的地方,时间步不同 当局部时间差别较大时,可以加速收敛 如.高压喷
11、射模拟 用于网格大小基本一致的情况,因为小的网格对应于小的时间尺度,这样会使收敛变慢 Local Timescale Factor是局部时间步的乘数因子 不能以局部时间步完成求解(一般用于计算的过程);完成计算的时间步一般都是以常数时间步(constant timescale).局部时间步Local Timescale =局部网格尺度Local Mesh Length Scale局部速度尺度Local Velocity Scale在高速/高质量网格处采用较小的时间步求解器控制 时间步A Pera Global Company PERA China求解器控制 收敛标准n收敛标准用于判别求解是否收
12、敛,以及是否停止求解器的运行 假定最大的迭代步数未达到n残差是求解方程应达到的精度 求解的过程是从初始解逐渐逼近理论上的精确解,但是永远不能达到精确解 小的残差设置=高的方程求解精 高的方程精确求解整个求解的高精度 取决于方程对真实系统的描述是否合适!残差是表征精度高低的一个量度,其它的量度还有:监测点和不平衡量A Pera Global Company PERA Chinan连续的控制方程被离散为一系列可以求解的线性方程.这些线性方程可以写为:A =b这里 A是系数矩阵,是求解变量n将方程写为下列形式:A -b=0n如果以R表示数值计算的残差矢量,那么有:A -b=Rn残差面板可显示每个控制
展开阅读全文