Расчет разваливается либо плохо сходится. Это может происходить по многим причинам, о которых мы поговорим в данной мини-статье.
Наблюдать развал или несхождение расчета можно при одном или нескольких следующих явлений:
- Явный шаг по времени экстремально мал
- Большое количество (больше сотни) внутренних итераций на все или отдельные физические процессы
- Аномальные значения физических величин (давление, скорость, плотность, температура)
- Останов решения из-за экстремально малого явного шага по времени
В подавляющем большинстве случаев плохая сходимость или развал вызваны тем, что физические процессы недостаточно разрешены во времени или пространстве. Другая возможная причина: плохие начальные условия.
Если в результате решения образовался большой градиент физических величин, то решатель может плохо справляться (или вообще не справляться) с итерационным решением СЛАУ. Большой шаг по времени или грубая сетка могут приводить к замедлению счета (большому числу внутренних итераций по физическим процессам).
При наблюдении плохой сходимости необходимо локализовать проблему. Например, сделать это можно с помощью характеристик по основным физическим переменным (скорость, давление, плотность, температура) во всем объеме, например:
- Постройте характеристику во всем объеме по скорости
- В характеристике можно увидеть максимальное и минимальное значение давления в объеме. Вероятно одно из них или оба являются аномальными. Там же можно увидеть координаты в пространстве с экстремальным значением
- По этим координатам постройте плоскость, опорная точка плоскости укажет на место с экстремальным значением. Изучите решение в этом месте. Возможно здесь имеется высокий градиент величин и его необходимо разрешить, либо сеткой, либо во времени. Часто источником градиента становится неразрешенная угловатая геометрия. Либо плохое начальное приближение
При решении задач о течении жидкости в узких зазорах или о течении очень вязких жидкостей можно наблюдать стабильное решение, но с большим числом внутренних итераций по физическим процессам. Это может быть связано с тем, что физический процесс определяется уже не конвективным шагом по времени, а диффузионным. Возможно, уменьшение шага по времени приведет к улучшению сходимости.
Другой распространенной причиной развала и плохой сходимости является некорректная геометрическая модель. Проверьте модель на самопересечения (контекстное меню на импортированных объектах и регионе, опция Проверить на самопересечения).
В ERR логе могут присутствовать сообщения ERROR in Building grid. Необходимо устранить причину этого сообщения о критической проблеме с геометрической моделью.
В редких случаях возможна такая конфигурация расчетной сетки и полей переменных, которая плохо дается решателю с настройками по умолчанию. Решение выглядит корректно и стабильно, но количество внутренних итераций по физическим процессам остается большим. В этом случае можно спокойно продолжать считать и анализировать результаты, а дополнительно отправить клиентскую часть проекта в техподдержку. Техподдержка передаст проект разработчикам, чтобы они попытались улучшить решатель, повысив его "всеядность", а следовательно и скорострельность для такого рода задач.