Fluent计算收敛性判断与提升策略

做仿真的兄弟都知道，盯着屏幕看残差曲线不动，结果算出来不对，这种感觉最折磨人。说实话，判断计算收敛真没啥万能公式。很多时候，官方手册里说的残差降到10的负四次方、负六次方，那只是个参考值，甚至有时候还会骗人。比如你湍流模型选得不合适，残差看着挺美，流场早就跑偏了。

所以，别死盯着残差看。真正靠谱的做法是“三线作战”：

第一，看积分量。​ 别光看残差，去监测你关心的物理量。比如你算风道，就看出口流量稳不稳；算散热，就看芯片温度变不变。如果残差虽然没达标，但流量、温度这些关键数据已经不再跳动，像下图那样趋于水平，这就说明计算已经收敛了，没必要死磕迭代步数。

第二，查质量守恒。​ 进多少出多少，这是硬道理。如果质量不平衡，算得再漂亮也是废纸。

第三，看能量平衡。​ 特别是传热问题，能量输入和输出必须对得上账。

总之，收敛是个综合判断的过程，别让软件牵着鼻子走。

   图1
 

       第二个判断依据——残差已经降低到一个足够的范围。这种情况我们经常遇到，就是当所有变量已经达到我们所设置的收敛准则，表明结果已经收敛。如下图所示：

   图2.1
 

       默认情况下，能量参数的收敛标准为10-6，其它参数的默认收敛标准为10-3。如下图所示：

   图2.2
 

       第三个判断依据——在通量报告对框框中得到总的质量、能量以及其它标量的平衡。通常净不平衡小于通过计算域的净通量的0.2%时，我们认为解已经收敛。通俗来讲就是在没有源项的情况下，通量的净结果应该很小，趋近于零，如下图所示：

       这里我们列出通量报告对话框的打开方法：

       方法一：Ribbon菜单执行Results →Reports →Fluxes...

       方法二：树形菜单双击Results/Reports/Fluxes

   图3

武汉格发信息技术有限公司，格发许可优化管理系统可以帮你评估贵公司软件许可的真实需求，再低成本合规性管理软件许可,帮助贵司提高软件投资回报率，为软件采购、使用提供科学决策依据。支持的软件有: CAD,CAE,PDM,PLM,Catia,Ugnx, AutoCAD, Pro/E, Solidworks 等。