fluent经验之谈(过来人的总结)(可编辑修改word版)

continuity 不收敛的问题

（1）连续性方程不收敛是怎么回事？

在计算过程中其它指数都收敛了，就 continuity 不收敛是怎么回事。

这和 fluent 程序的求解方法 SIMPLE 有关。SIMPLE 根据连续方程推导出压力修正方法

求解压力。由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场

的变化，从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验 SIMPLEC 方法，应该会收敛快些。

在计算模拟中，continuity 总不收敛，除了加密网格，还有别的办法吗？别的条件都

已经收敛了，就差它自己了，还有收敛的标准是什么？是不是到了一定的尺度就能收敛了，

比如10－e5具体的数量级就收敛了

continuity 是质量残差，具体是表示本次计算结

果与上次计算结果的差别，如果别的条件收敛了，就差它。可以点 report，打开里面 FLUX 选项，算出进

口与出口的质量流量差，看它是否小于0.5%.如果小于，可以判断它收敛.

(2)fluent 残差曲线图中 continuity 是什么含义？

是质量守恒方程的反映，也就是连续性的残差。这个收敛的快并不能说明你的计算就一定

正确，还要看动量方程的迭代计算。表示某次迭代与上一次迭代在所有 cells 积分的差值，continuty 表示连续性方程的残差

(3)正在学习 Fluent,模拟圆管内的流动，速度入口，出口 outflow 运行后 xy 的速度很快

就到1e-06了，但是 continuity 老是降不下去，维持在1e-00和1e-03之间，减小松弛因子

好像也没什么变化大家有什么建议吗？

你查看了流量是否平衡吗？在 report->flux 里面操作，mass flow rate，把所有进出

口都选上，compute 一下，看看 nut flux 是什么水平，如果它的值小于总进口流量的1%，

并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动，也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点：

1.网格质量，主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大，它们的尺寸之比最好控制在1.2以内，不能超过1.4.

2.离散格式及压力速度耦合方法，如果是结构网格，建议使用高阶格式，如2阶迎风格式等，如果是非结构网格，除 pressure 保持standard 格式不变外，其他格式改用高阶格式；压

力速度耦合关系，如果使用 SIMPLE，SIMPLEC，PISO 等 segerated solver 对联系方程收敛没有提高的话，可以尝试使用 coupled solver。另外，对于梯度的计算，不论使用结构或非结构网格，都可以改用 node-based 来提高计算精度。

一些情况：

1.监测流场某个变量来判断收敛更合理一些.

2.网格质量.

3.Velocity inlet boundary conditions are not appropriate for compressible flow problems.

（4）要加速 continuity 收敛该设置那些参数？

感觉需要调整 courant number

FLUENT 中 courant number 是在耦合求解的时候才出现的。正确的调整，可以更好地

加速收敛和解的增强稳定性。

courant number 实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小 courant 数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下。

在 fluent 中，用 courant number 来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说，随着courantnumber 的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。所以具体

的问题，在计算的过程中，最好是把 ourant number 从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加 courant number 的大小，

根据自己具体的问题，找出一个比较合适的 courant number，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。

个人认为这应该和你采用的算法有关

SIMPLE 算法是根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场的变化，从而导致该方程收敛缓慢。试着用 SIMPLEC 算法看看。

FLUENT 求解器设置

FLUENT 求解器设置主要包括：1、压力-速度耦合方程格式选择2、对流插值3、梯度插值4、压力插值

下面对这几种设置做详细说明。

一、压力-速度耦合方程求解算法

FLUENT 中主要有四种算法：SIMPLE，SIMPLEC，PISO，FSM

(1) SIMPLE(semi-implicit method for pressure-linked equations)半隐式连接压力方程方法，是FLUENT 的默认格式。

(2) SIMPLEC(SIMPLE-consistent)。对于简单的问题收敛非常快速，不对压力进行修正，所以压力松弛因子可以设置为1

(3) Pressure-Implicit with Splitting of Operators (PISO)。对非定常流动问题或者包含比平均网格倾斜度更高的网格适用

(4) Fractional Step Method (FSM)对非定常流的分步方法。用于NITA 格式，与PISO 具有相同的特性。

二、对流插值（动量方程）