如何调整cfx timescale factor

如题所述

(1)关于如何选取时间步长 Timescale,可以参考下面的介绍(摘自 CAE
BEGINNER)。
(2)Residual Target 默认为1E-4,如果要求高的话还可以提高精度。
CFX的求解器是比较特别的,和普通教科书上的不太一样。它使用耦合求解
器(coupled solver),并且使用求解瞬态方程的方法来求解稳态问题。时间步长
(timescale)是影响收敛的最重要的因素。时间步长在耦合求解器里的重要性,
相当于松弛因子(underrelaxation factor)在分离求解器(segregated solver)
里的重要性。
打个比方,在开车时。如果速度很慢,就会比较安全,但是需要比较长的时
间才能到达目的地;如果速度很慢,就会节省时间,但是可能会不安全。同样的,
在用CFX求解时,如果timescale很小,收敛会很稳定,但是需要很多的迭代
速度较慢;如果timescale很大,需要的迭代次数较少,但也可能引起求解器不
稳定,甚至发散。因此合适的timescale对于收敛是很重要的。
通常情况下,timescale可以根据(特征时间=特征长度/特征速度)这个公式
算出来。但是对于复杂的流场而言,直接推算出合适的时间步长还是有一定难度
的,需要试出合适的timescale。
在CFX里,auto timescale是让系统自动估算出timescale,而physical
timescale是由用户直接输入timescale。通常情况下,系统估算出的auto
timescale过于保守,用户需要使用较大的physical timescale。另外,由于使
用耦合求解器的缘故,CFX一般能在100-200 个迭代步内收敛。如果在200步内
还没有收敛的话,需要考虑改大timescale,而不是让系统跑更多的迭代(例如,
把最大迭代数设成1000),这样会浪费很多宝贵的时间。
最近碰到一个室内空调系统的模拟问题,由于浮力(buoyancy)的存在,动量
方程和能量方程的耦合会导致收敛困难。使用的是CFX 11.0。11.0提供了时间
步长系数(Timescale factor)这个新选项,可以方便的测试不同的timescale。
timescale factor = 10代表timescale = 10 * auto timescale。
上面所说的空调模拟问题,我测试了timescale factor = 1、10、100三种
情况。平均残差(RMS residual)和全局不平衡(global imbalance)的曲线图附在
下面。
从曲线图可以清楚地看出,使用小的时间步,收敛曲线呈波浪形,或收敛缓
慢,全局不平衡较大;使用大的时间步,收敛曲线呈”之”字形上下跳动。下面
这个例子,timescale factor = 10可能较快得到收敛结果,最终我使用了
timescale factor = 20。曾经尝试修改能量方程的时间步长,但是效果不太好。

CFX物理时间尺度的选择取(转载)
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考