CFD计算不确定性的量化——网格误差量化.pptx
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网格误差量化
节选段落一:
CFD计算不确定性的量化
——网格误差的量化
我们是怎么进行网格无关性验证的?
加密,直到结果不变。但是,网格越精细,结果越准确?
CFD计算的误差来源
截断误差:连续方程变为离散误差时产生
残差:数值求解中产生
将模拟值与真实值之差记为模拟误差:网格尺度误差,时间步长误差,迭代误差,输入参数引起的误差等;
现在只考虑网格带来的误差。
CFD的计算结果没有实验值验证时,如何估计其误差?节选段落二:
所以当 足够小时,可以认为网格带来的误差可以忽略。
但是,这只能说明网格造成的误差减小,不能说明计算的就是正确的。
从图中可以看出,网格220和实验值最为接近,而网格最密的000反而偏离实验值。而Zingg也指出,7个算例中的4个是粗网格更接近实验值。
图来自石磊的《基于Richardson外推法的CFD网格误差研究》
理查德(Richardson)外推法
随着网格的加密,计算结果趋于一致,网格带来的误差减小,但不能说模拟结果就是正确的。节选段落三:
图来自石磊的《基于Richardson外推法的CFD网格误差研究》
理查德(Richardson)外推法
收敛性分析:
至少要取3种不同规格的网格,获得 、 、 三个结果(f1为最密网格),定义:
当01,发散,不能估算。
GCI(grid convergence index)指数法
GCI指数法用于量化由于网格尺度不同而引起的模拟结果的不确定性。
CFD计算不确定性的量化
——网格误差的量化
我们是怎么进行网格无关性验证的?
加密,直到结果不变。但是,网格越精细,结果越准确?
CFD计算的误差来源
截断误差:连续方程变为离散误差时产生
残差:数值求解中产生
将模拟值与真实值之差记为模拟误差:网格尺度误差,时间步长误差,迭代误差,输入参数引起的误差等;
现在只考虑网格带来的误差。
CFD的计算结果没有实验值验证时,如何估计其误差?节选段落二:
所以当 足够小时,可以认为网格带来的误差可以忽略。
但是,这只能说明网格造成的误差减小,不能说明计算的就是正确的。
从图中可以看出,网格220和实验值最为接近,而网格最密的000反而偏离实验值。而Zingg也指出,7个算例中的4个是粗网格更接近实验值。
图来自石磊的《基于Richardson外推法的CFD网格误差研究》
理查德(Richardson)外推法
随着网格的加密,计算结果趋于一致,网格带来的误差减小,但不能说模拟结果就是正确的。节选段落三:
图来自石磊的《基于Richardson外推法的CFD网格误差研究》
理查德(Richardson)外推法
收敛性分析:
至少要取3种不同规格的网格,获得 、 、 三个结果(f1为最密网格),定义:
当0
GCI(grid convergence index)指数法
GCI指数法用于量化由于网格尺度不同而引起的模拟结果的不确定性。