各位老师好,我用fluent计算翅片管的传热,采用非稳态的方式计算,对时间步长有些疑惑
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各位老师好,我用fluent计算翅片管的传热,采用非稳态的方式计算,模型如下:
非稳态计算时,要保证每个时间步长内时收敛的。我参考了网上的及一些论文里的时间步长计算方法,我的时间步长计算方法是:
这样算出来为0.000001s,我觉得这个时间步长太小了,于是我参考论坛的帖子,采用了
https://www.cfd-china.com/topic/999/边界层最小尺寸过小-此时非定常的时间步长应该如何设置/5?_=1598319456672@下里巴人 老师的方法:“流速最大的区域网格尺寸除以其最大的速度来考虑”;采用这个方法我计算出来的时间步长是:0.002s。
然后我发现:
1、当我时间步长设置的大点的时候,如0.002s,每个时间步长内是不收敛的,但是可以顺利算下去;
2、减小时间步长到0.00002s,每个时间步内得迭代到100步左右才可以收敛;
3、减小时间步长到0.000002s,每个时间步内迭代到25步左右就可以收敛;我感觉第三种情况(0.000002s)合适点,可这样的话就和我采用第一种方式计算出来的时间步长一样了,采用这个量级的时间步长计算1s所用的时间也太长了,我现在很疑惑,接下来该怎么做,恳请各位老师指点。
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@东岳 @random_ran 求老师指点
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@cccrrryyy 谢谢老师,您说的这些我还真没注意到,我去计算一下再来请教,十分感谢
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@如果随风 你给的公式是关于CFL数的,并且CFL数设为1,CFL数取1是按照全显示格式推出来的。FLUENT中是全隐式算法,CFL数可以取大一些,其实全隐式算法对CFL数几乎没有要求,如果你用的湍流模型是RANS模型,取的时间步长只要保证收敛即可,对于瞬态传热问题,本身收敛时间就长,需要计算很长时间,不过你的模型是轴对称的,为减少计算量可以采用二维轴对称模型
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@huoyanxiadebing 最后轴对称模型不对,说错了。对于加速收敛得问题,有人是采用稳态流场瞬态传热做的
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@如果随风 不知道你的网格做的怎么样,网格的质量也会影响迭代的步数
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@huoyanxiadebing 谢谢老师,这是我的网格,质量0.5以上,横纵比有些大:
我按上面 cccrrryyy 老师的提示,监视了 速度、温度、压力的变化,发现他们都在波动,甚至还没达到周期性变化,可残差曲线是收敛的趋势。由于我想保证它每个时间步长内,都要在30步内收敛,所以采用的时间步长是0.000001s,现在才算了,0.0188s。我在想这是算的时间还不够吗?我都算了好几天了,有点纠结要不要算下去。请老师指点。
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@cccrrryyy 在 各位老师好,我用fluent计算翅片管的传热,采用非稳态的方式计算,对时间步长有些疑惑 中说:
可以的话把残差也放上来看看
谢谢老师指导!
这是残差曲线:
升力系数曲线:
升力系数不知道为何在第一个时间步长内会飙升到19000这么大,我剔除这个数据后,将其余的数据进行了绘制,结果如下:
这里我也很疑惑,我看文献里都是在0上下波动,请问老师,这种情况又是为啥?这是我的速度、温度、压力曲线,它们的监测位置是最后一排管的翅片外缘处:
考虑到上述监测可能不对,随后我检测了计算域出口处的平均温度:
我总觉得我那里弄错了,恳请老师指点!
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刚开始升力系数太大可能是因为顺态计算一开始流场还没建立起来,所以根据公式算了个很离谱的数字,后面看起来还行。你监测的这些量好像大概0.016s开始之后就相对稳定了。绝对没有变化是不太可能的,只要不是突然变大或者变小那就比较正常。
不知道你的结果跟实验比较或者跟常识比较吻合度高不高。升力系数那个东西如果你这个这么大但是人家都是0,可能你计算方式有问题,建议再检查一下。
网格可以的话再细一点,或者直接用三角形吧,四边形有些地方网格变化太剧烈了,比如两个半圆之间过渡的那里。忘了问了,这个是湍流么?你用的RANS还是LES?
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@cccrrryyy 在 各位老师好,我用fluent计算翅片管的传热,采用非稳态的方式计算,对时间步长有些疑惑 中说:
那个东西如果你这个这么大但是人家都是0,
好嘞 谢谢老师指导,我把网格优化一下再尝试一下。 我用的是RANS(k-w-sst),跟实验数据对比时,发现有些数据差的很离谱,我怀疑就是因为没收敛,所以我在重新计算,对每个工况都进行了变量的监测。
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