用满足网格无关性的网格数计算得到的结果是否最符合实验结果？

[simthere]

数值模拟一般进行网格无关性检验，得到网格数的最佳范围

但是确定网格数最佳范围的标准是什么呢？最接近实验结果？

如上图所示，网格数越大，与实验结果相差越大，最后的网格无关性怎么验证？

用相对误差这个指标，确定网格无关的网格数范围是50~110万

但是实际模拟中，到底用那个网格数进行计算呢？用满足网格无关性的网格数，但是它所得的结果却不一定是最符合实验结果的。

目前，一些文章中有实验数据，我想把我的仿真结果与之比较，如果我用满足网格无关性的网格数进行计算，残差可以收敛到10-6，那么仿真和实验的误差大概在15%；如果我减小网格数，残差勉强收敛到10-3，但是仿真和实验的误差可以在10%以内

[simthere]

补充问题

34万网格，残差些许震荡，收敛10-2，监测点的压差值与实验结果最接近

速度云图

压力云图

Y+

64万网格，残差收敛10-4，与实验结果第二接近

速度云图

压力云图

Y+

120万网格，残差收敛10-6，与实验结果第三接近

速度云图

压力云图

Y+

@cfd-china
@下里巴人
@李东岳
@硫酸亚铜

[hongfu2233]

边界条件、实验与湍流模型没问题的话，再增加网格。你的网格貌似还没有收敛，网格数量少与实验一致很可能就是碰巧的结果。

[simthere]

@hongfu2233
3套网格，监测的物理量几乎不变，但是残差收敛情况不一，120万残差没有收敛

34万

64万

120万

[CFD中文网]

@simthere

网格数量小更接近于实验，有可能是巧合造成的结果。这种网格无关性分析放在文章中，可能并不会很好的解释。

不过确定的是，网格数量越多，迭代收敛越困难，这在教科书上一般都有提及，多重网格求解器因此而生。

另外，楼主12万的网格最接近真实解，误差0.162%。 7万的误差3.59%。 尝试过5万的网格么？

还有，你的监测点，是进口和流场中的某个点？如果不是进口，延长进口，通过充分发展的湍流可以获取更稳定的解:sunglasses:

[simthere]

@cfd-china 帖子里的实验数据表格，不是我做的实验的数据，是摘录于一份资料。

我监测的数据中有一个点和一个后锥面的平均压力，需要延长进口吗？

[CFD中文网]

@simthere

可以延长进口试试，但是我不确定。
不过可以肯定的是，延长进口后的充分发展湍流更加符合工程实际。如果有很好的理由解释“不需要特别长的进口”，也可以。

:sunglasses:

[simthere]

@cfd-china 我的思维一直是延长出口，想不到还要延长进口:big_mouth: ，真是孤陋寡闻了

[硫酸亚铜]

楼主是用的双精度求解器还是单精度求解器，如果是单精度求解器的话，可能随着网格数的增加，舍入误差增大造成的，尝试用双精度求解试试看，或许能有所改变。

[simthere]

@硫酸亚铜 选择的是双精度的:confused:

[hangsz]

感觉网格加密太多后，你的计算应该是没有收敛。
前三套网格量差别足够，而且误差小于5%，应该就够了。

网格无关性检验，一般指网格有明显差别，但是计算结果误差很小，比如2% 。
你这里有实验数据，保证网格差别较大，结果与实验结果接近，就可以了。

[simthere]

@hangsz
帖子中的表格数据摘录于一份资料（不是我所做的实验），资料地址：

链接：http://pan.baidu.com/s/1dFDcY6d 密码：mr30

这个帖子里的其他数据如云图和残差图都是我做的模拟。
34万，64万，120万网格的计算结果，34万网格的算例与实验结果接近，但是它的速度云图和压力云图很奇怪。而64万，120万的计算结果差不多，而且速度云图和压力云图，看似合理得多，但是与实验结果没有34万网格接近。120万网格计算没有收敛，算了3000步，残差还在降

[CFD中文网]

@simthere

这个网格求解的场非常漂亮。有没有尝试过使用顺泰计算？和稳态差别大么？比如那个6万的网格。

:sunglasses:

[CFD中文网]

@simthere

延长出口是保证误会刘；
延长进口是保证充分发展的湍流；

:sunglasses:

[simthere]

@cfd-china
帖子中的表格数据摘录于一份资料（不是我所做的实验），那个6万的网格就属于这份资料的数据:sad: ，资料地址：

链接：http://pan.baidu.com/s/1dFDcY6d 密码：mr30

这个帖子下面我的回复其他数据如云图和残差图都是我做的模拟。
34万，64万，120万网格的计算结果，34万网格的算例与实验结果接近，但是它的速度云图和压力云图很奇怪。而64万，120万的计算结果差不多，而且速度云图和压力云图，看似合理得多，但是与实验结果没有34万网格接近。120万网格计算没有收敛，算了3000步，残差还在降。

暂时没有做过瞬态模拟，所以没有比较呢，我来试试看

[simthere]

@cfd-china 这样哈，模拟过程中没有出现回流。怎么才能称为充分发展的湍流呢？

[CFD中文网]

@simthere

怎么才能称为充分发展的湍流呢？

$\frac{\partial \mathbf{U}}{\partial x}=0$
也就是说，x方向速度不在变换。

:sunglasses:

[硫酸亚铜]

[simthere]

@cfd-china :happy: ，谢谢！

[simthere]

@硫酸亚铜 后台阶流动？这个是经典算例:happy:

[硫酸亚铜]

@simthere 我贴这个图是为了说明出口的设置以及充分发展的定义

[simthere]

@simthere
将会进行如下尝试：

1. 延长进口

尝试完毕之后，再来更新结果。:laughing:

[simthere]

@硫酸亚铜 在 用满足网格无关性的网格数计算得到的结果是否最符合实验结果？ 中说：

请问在fluent中参看什么参数可以判断湍流已经充分发展？

[CFD中文网]

怎么样最近，这个算例后来结果如何？

[simthere]

@cfd-china
最近还是沿袭了
http://cfd-china.com/topic/336/越多的网格得到越接近实验的解
的思路

采用符合网格无关性的网格进行模拟，模拟介质是水，fluent计算后yplus均小于200.
实验值均在0.72左右， 模拟值在0.80左右，误差在11%左右浮动，应该也满足了要求（这个还需核实）
至于为什么不采用网格少但不符合网格无关性的网格进行模拟，在原理上我还没有找到合适的解释。

但是模拟Re数范围调整了一下，以前均小于30万，现在Re达到了200万，如果继续让其满足Y+值要求，网格数会增加很多，正在想办法取舍。