其實(shí)最開始學(xué)習(xí)Flotherm時(shí)，自己在Flotherm軟件收斂問題也有很多迷惑。經(jīng)過和很多同業(yè)人士的交流，以及自己一年多的研究，現(xiàn)在總結(jié)這樣幾點(diǎn)，希望能給新人帶來一定的指導(dǎo)，也希望能和這里的高手進(jìn)行交流，同時(shí)也希望這一問題能漸漸引起Flotherm軟件相關(guān)人員的重視。
要說Flotherm軟件的收斂問題，首先要了解Flotherm軟件收斂是個怎么回事。Flothemr軟件是采用有限體積法進(jìn)行逐步迭代來求解對流換熱的。而迭代總會有誤差的，而且這一誤差是不可能消除的，由于數(shù)值計(jì)算在求解動量、能量、質(zhì)量三大方程時(shí)都有一定的近似，因而誤差是不可能消除的。既然不可能消除，那么誤差達(dá)到什么程度時(shí)我們可以接受的呢。
在Flotherm軟件里面是有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的，它的標(biāo)準(zhǔn)是：
質(zhì)量平衡(壓力場殘差)終止標(biāo)準(zhǔn)= 0.005 M(kg/s)
強(qiáng)迫對流: M= Total Inlet or Outlet Flow Rate.
自然對流: M= r.EFCV.A r: Air density EFCV: Estimated Free Convection Velocity A: Area perpendicular to the vertical
質(zhì)量守恒的收斂標(biāo)準(zhǔn)是取質(zhì)量流量的0.5%，強(qiáng)迫對流時(shí)質(zhì)量流量由具體的風(fēng)扇或者fixflow得出，自然對流時(shí)質(zhì)量流量根據(jù)設(shè)置的EFCV（默認(rèn)為0.2m/s）、密度和風(fēng)口的面積有關(guān)。動量平衡 (速度場殘差) 終止標(biāo)準(zhǔn)= 0.005 MV(N)強(qiáng)迫對流:V = Fan or Fixed Flow maximum velocity自然對流:V = EFCV動量守恒的收斂標(biāo)準(zhǔn)是動量的0.5%能量平衡(溫度場殘差)終止標(biāo)準(zhǔn) = 0.005 Q(W)
如果在系統(tǒng)中有熱源或熱沉:Q= Total Heat Sources or Sinks如果系統(tǒng)中無熱源或熱沉:Q= M Cp DTtypDTtyp =20 °C對于有熱源的情況，能量守恒的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)中熱源的0.5%。而我們所看到的Profiles里面的殘差曲線實(shí)際上是所有網(wǎng)格的誤差之和與收斂殘差標(biāo)準(zhǔn)之間的比值；
舉個例子：比如能量計(jì)算的誤差和實(shí)際的誤差相差0.5w，系統(tǒng)里面總功耗為5w，那么收斂標(biāo)準(zhǔn)是0.025W，那么我們在殘差曲線中看到的溫度的殘差就是20。那么從前面我們可以看出，殘差反應(yīng)的并不是計(jì)算值和真實(shí)值之間的誤差。還是舉個例子來說一下，比如能量計(jì)算的誤差和實(shí)際的誤差只有0.1w，而系統(tǒng)中總功耗只有1W，那么收斂標(biāo)準(zhǔn)是0.005W，那么此時(shí)表現(xiàn)在殘差曲線中的數(shù)值就是20，此時(shí)的殘差曲線仍然處于高位。但如果系統(tǒng)中的總功耗是20的話，那么收斂標(biāo)準(zhǔn)恰好是1W，這時(shí)在殘差曲線中顯現(xiàn)出來的數(shù)值就是1，也就是收斂的數(shù)值。
由此可見：溫度的收斂與系統(tǒng)的總功耗有關(guān)，總功耗越低，收斂所需要的誤差值越小；速度的收斂于總動量流量有關(guān)，速度和質(zhì)量流量較小時(shí)都需要收斂的誤差要小；壓力的收斂與質(zhì)量流量有關(guān)，速度、密度是影響壓力收斂的關(guān)鍵。Flotherm人員也只是說其收斂標(biāo)準(zhǔn)對于大多數(shù)情況是比較合適的，其實(shí)對于軟件開發(fā)人員來說，就不應(yīng)該采用這種統(tǒng)一的收斂標(biāo)準(zhǔn)。他可以根據(jù)不同情況去設(shè)定不同的收斂標(biāo)準(zhǔn)，那么出現(xiàn)高位穩(wěn)定而溫度已經(jīng)平穩(wěn)的情況就會大大減少。對于系統(tǒng)中功耗很低的情況，F(xiàn)lothem關(guān)于能量方程的收斂準(zhǔn)則過于嚴(yán)格；而系統(tǒng)中功耗過高的情況，F(xiàn)lotherm關(guān)于能量方程的收斂標(biāo)準(zhǔn)又過于寬松。感興趣的朋友可以做一下這樣一個例子，1*1*1m的系統(tǒng)里面只放一個100*100*100mm的cuboid，功耗為1w，添加fixflow在某一邊界，風(fēng)量只給1cfm，這種情況時(shí)，無論怎么調(diào)整網(wǎng)格都是很難收斂的；甚至想讓殘差曲線降到10以下幾乎都不可能。
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