Fluent计算出现“Floating point exception”时的解决办法

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Fluent计算出现“Floating point exception”时的解决办法

2023-09-13 16:10| 来源: 网络整理| 查看: 265

        “Floating point exception”代表的含义是浮点溢出,一般在运行某一算法的时候无法继续计算时出现。通常来说,浮点溢出就代表着计算不收敛。下面提供几种解决这个问题的方法:

1.检查边界条件的设置:

        检查以下各项,保证其数值不为0:流动湍能(turbulent kinetic energy)、温度、可压缩流体仿真中的压力。

2.调整时间步长:

        当时间步长过大时也会造成计算结果不收敛,尤其是进行第一次迭代时,流体速度通常会比较小,CFL准则会导致时间步长设置过大。

3.改变求解器:尽可能使用耦合显式求解器,也可以选择GMAG或者平滑求解器。平滑求解器在矩阵条件不好的时候有效。

4.处理器:

        串联或并联计算时,使用单个求解器可能能够解决浮点溢出的问题。

5.提高网格质量:

        调整网格参数,重新划分网格,保证网格歪斜度(skewness)在0.8以下,或尝试使用conformal网格。

6.使用亚松弛(under-relaxation)方法:

        Fluent默认的更新方法是利用新计算的数值代替旧值。在进行仿真计算时,一般会根据初始条件估算出下一步的结果,但大多数情况下估算结果会与真实结果差距较大,因此通过迭代的方法进行计算,收敛得到真实结果。

        亚松弛方法的原理是当计算出新指后,不以新值作为下一步迭代的初始值,而是按权重组合旧值和新值作为下一步的初始值。

        如果亚松弛因子为1,则代表新值的权重为1,旧值为0,即完全使用新值作为下一步的初始值;反之,若松弛因子为0,则代表新值的权重为0,旧值为1,即以上一步的旧值作为下一步的初始值。

        一般来说,对于速度的亚松弛因子取0.7,对于压力及其他标量为0.3.如果计算结果不收敛,可以尝试使用更低的亚松弛因子,例如速度亚松弛因子取0.3,压力及其他标量取0.1。

7.使用upwind convection schemes:

        upwind convection schemes引入了数植扩散,可以确保在特定的情况下计算收敛。对于稳态仿真,使用bounded Gauss upwind schemes更加合适,因为这个能够确保计算满足边界条件。

        另外,还要避免使用高阶项,因为高阶项更容易导致计算结果不收敛。



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