FLUENT中的非稳态的残差曲线

FLUENT中可选耦合式和分离式解法。

对于非稳态问题，unsteady, 则会出现时间相关项的计算方法选项： 如一阶隐式，二阶隐式、

注意，显式只是对于耦合显式求解器有效。

PISO适合于瞬态模拟，特别是时间步长较大到情况。取1.0的欠松弛因子可以保证计算的稳定性。或者网格变形度高的地方。但是对于LES而言，由于LES需要更小的时间步长，因此不适合用PISO。LES 最好使用SIMPLE(C)算法。

Courant Number 用来控制耦合求解的时间步长。时间步长与courantnumber成正比。因此显式需严格控制时间步长，courant number。

非稳态的残差图中，每一次更新都会使残差变大，因此会是一条振荡的曲线。此外，x轴是对数轴，因此每次屏满了之后都会重新调X轴，导致曲线弯曲。

时间步长越小，越不容易发散，特别是显式计算对时间步长的要求很严格。如果在设定的最大迭代数（20）内还没收敛，可能是要减小时间步长或者减小courant数。

 通过残差曲线来看收敛性：

- 一般的，残差下降三个数量级表示至少达到了定性的收敛，流场的主要特征已经形成。

- 压力基求解器的能量残差应该下降到10-6以下

- 检查全局通量守恒：检查（NetResults)应该小于通过边界通量的最小值的1%。（在Reports ->fluxes->mass flowrate->boundaries, 再compute)。

 收敛遇到困难？？？？

• 对一些病态问题，差质量的网格或者不合理的求解器设置都会出现数值的不稳定性。

1. 变现为残差曲线上扬（不收敛，发散）或者几乎水平（不下降）

2. 发散意味着守恒方程的不平衡增加。（Imbalance)

3. 没收敛的结果会误导使用者

• 
  解决办法

1. 确保研究的问题是物理合理的（也许物理模型建错了）

2. 用一阶离散格式计算一个初场（更加接近真实的初始化）

3. 对于压力基求解器，减小松弛因子（小的松弛因子可以增加收敛稳定性，但是会减慢收敛速度）

4. 对于密度基求解器，减小courant number (FLUENT最好刚开始使用较小的courant number,否则容易导致迭代发散，然后观察残差，将其逐渐加大）。

5. 实在不行，就只能重新生成网格或者加密质量差的网格（ 网格自适应不能提高扭曲大的网格质量）

 注意啦，对于密度基求解器，即使稳态问题也存在瞬态项。因此必须要用courant number限制时间步长。

- 对于显式求解器，courant number<2

- 对于隐式求解器，courant number<5