Numerik
Numerik – Flow
Numerik (Numerics) im Modul Fluss (Flow) bezieht sich auf die Parameter und Modelle zum Steuern des numerischen Lösungsalgorithmus. Numerikoptionen werden für das Modul Fluss (Flow) in der Eigenschaftenkonsole festgelegt oder ausgewählt.
Numerikoptionen
Werte
Beschreibung
Zeitgenauigkeit (Time Accuracy)
Wird angezeigt, wenn das Element des Moduls Allgemein (Common) in der Eigenschaftenkonsole Zeitdefinition (Time Definition) auf Transient (Transient) festgelegt wird. Wählen Sie das Modul Flow und in der Eigenschaftenkonsole Numerics > Time Accuracy > [Desired Method] aus.
First Order
Standardwert für Zeitgenauigkeit (Time Accuracy). Bestimmt temporäre Aktualisierungen implizit, nur auf der Basis des vorherigen Zeitschritts.
Second Order
Legt temporäre Aktualisierungen implizit fest, nur auf der Basis der vorherigen zwei Zeitschritte. Der relative Einfluss der vorherigen zwei Zeitschritte hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Crank/Nicolson
Legt temporäre Aktualisierungen auf Grundlage des früheren Zeitschritts allein fest, unter Verwendung einer Kombination aus expliziter oder impliziter Formel. Der relative Einfluss von implizit im Vergleich zu explizit hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Automatische Relaxation (Automatic Relaxation)
Ja (Yes) oder Nein (No)
Wenn Sie Automatic Relaxation auf Ja (Yes) in der Eigenschaftenkonsole festlegen, wird eine zusätzliche lineare Entspannung für die Drucklösung in Creo Flow Analysis wie folgt hinzugefügt:
Relaxation
Der zulässige Bereich reicht von 0 bis 1.
Typische Werte reichen von 0.0 bis 0.8.
Der Standardwert ist 0.
Steuert den bei jeder Iteration angewendeten Korrekturbedarf, mit der folgenden Formel für Druck- und Geschwindigkeitskorrekturen:
Eine Entspannung von 0 hat keine Werteinschränkungen und ermöglicht eine komplette Korrekturanwendung. Dies ist ein empfohlener Wert, wenn kein Problem mit der Konvergenz auftritt. Höhere Werte (> 0) werden nach Bedarf empfohlen, um das Divergieren einer Lösung zu verhindern.
Der Wert 1 schränkt am meisten ein. Er ermöglicht keine Korrektur der Lösung von einer Iteration zur nächsten. Für Druck (Pressure) gibt es auch die Option Automatic Relaxation.
Diagonale Relaxation (Diagonal Relaxation)
Der zulässige Bereich reicht von 0 bis unendlich.
Typische Werte reichen von 0.001 bis 1.
Der Standardwert ist 0.3.
Form der Entspannung, angewendet auf die Diagonale der Lösungsmatrix. Dies hat einen ähnlichen Effekt wie der Einfluss eines alten Wertes bei einem vorherigen Zeitschritt. Das Modul "Flow" hat separate Werte für die Geschwindigkeits- und Druckkorrekturen. Während des Lösungsprozesses stellt der Gleichungslöser einen Schätzwert des Korrekturbedarfs bereit, um eine genaue Lösung zu erhalten. Im Allgemeinen bezieht sich Entspannung auf diese vorgeschlagene Korrektur, die auf die nächste Iteration angewendet wird.
Wenn keine Probleme mit der Konvergenz bestehen, wird 0.3 für Druck (Pressure) und Geschwindigkeit (Velocity) empfohlen. Höhere Werte (> 0.3) werden nach Bedarf empfohlen, um ein Divergieren einer Lösung zu verhindern.
Ein Wert von 0 hat keine Werteinschränkungen und ermöglicht eine komplette Korrekturanwendung.
Ein großer Wert ist am konservativsten, wodurch die Korrekturen von einer Iteration zur nächsten verlangsamt werden.
Numerisches Schema (Numeric Scheme)
Upwind
Definiert den Wert an einer Zellenschnittstelle auf Grundlage des Wertes aus der Zelle, die über der Schnittstelle von Interesse liegt (aufwärts).
Zentral (Central)
Definiert den Wert an einer Zellenschnittstelle mit einem Durchschnittswert aus den Zellen auf beiden Seiten der Schnittstelle von Interesse. Sie können eine zentrale Unterscheidung verwenden, indem Sie Mischfaktor (Blending Factor) und Berandetes Schema (Bounded Scheme) festlegen, um die Konvergenz zu steuern.
2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind)
Definiert den Wert an einer Zellenschnittstelle auf der Basis einer Schablone der benachbarten Zellen zur Schnittstelle von Interesse. Sie können 2nd Order Upwind mit einem Blending Factor und einem Bounded Scheme verwenden, um die Konvergenz zu steuern.
Mischfaktor (Blending Factor)
0.1 bis 0.5
Verwenden Sie den Mischfaktor und das Berandungsschema, um die Konvergenz zu stabilisieren. Verwenden Sie Mischfaktor (Blending Factor) mit den Interpolationsschemata der höheren Ordnung wie Zentral (Central) und 2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind). Dies stabilisiert die Konvergenz durch Einschließen des Schemas Upwind mit der unten aufgelisteten Gleichung:
Legen Sie Mischfaktor (Blending Factor) auf das Schema Zentral (Central) oder 2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind) fest.
Höhere Werte für Mischfaktor (Blending Factor) machen die Lösung stabiler.
Berandetes Schema (Bounded Scheme)
Verwenden Sie Berandetes Schema (Bounded Scheme) mit den Interpolationsschemata höherer Ordnung wie Zentral (Central) und 2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind). Dies stabilisiert die Konvergenz durch Einschränkung des Bereichs des Interpolationswerts. Dieser darf nicht größer oder kleiner als das Maximum bzw. Minimum der Zellen neben der Zellenfläche von Interesse sein.
In der Eigenschaftenkonsole unter dem Modul Flow können Sie Bounded Scheme für Geschwindigkeit als Central oder 2nd Order Upwind festlegen.
Unbegrenzt (Unlimited)
Keine Berandungen werden auf der Interpolation platziert.
Nur Randbedingung (BC Only)
Berandungen werden nur auf Flächen neben den Berandungen platziert.
Überall (Everywhere)
Berandungen werden in der gesamten Domäne angewendet.
Linearer Gleichungslöser (Linear Solver)
AMG (Algebraic Multigrid Solver)
Standard für Druck (Pressure)
CGS (CGS) (Conjugate Gradient Squared)
Standard für Geschwindigkeit (Velocity)
Sweeps
Der Standardwert ist 50.
Der Lösungsprozess ist in Creo Flow Analysis iterativ, einschließlich des linearen Gleichungslösers. Sie können die Gesamtanzahl der Ziehvorgänge in einem linearen Gleichungslöser einschränken, indem Sie Sweeps auf den maximal zulässigen Wert festlegen. Wenn der Gleichungslöser die maximalen Ziehvorgänge erreicht, geht er zur nächsten Variable.
Die Anzahl der Ziehvorgänge wird auch durch die lineare Gleichungslösertoleranz gesteuert. Im Allgemeinen sollte der Gleichungslöser die gewünschte Toleranz erreicht haben, bevor Sie die maximale Anzahl an Ziehvorgängen erreichen.
Die Anzahl der Ziehvorgänge, die für eine gegebene Iteration verwendet wird, wird in der Datei .out wie folgt angezeigt:
INFO(Sim02:Flow:V:CGS): Residual: 4.19235 Sweeps = 1
INFO(Sim02:Flow:P:AMG): Residual: 52.4886 Sweeps = 2
Linearer Gleichungslöser - Toleranz (Linear Solver Tolerance)
Der Standardwert ist 0.1.
Der Lösungsprozess ist in Creo Flow Analysis iterativ, einschließlich für den linearen Gleichungslöser. Sie können die Gesamtzahl der Ziehvorgänge innerhalb eines linearen Gleichungslösers steuern, indem Sie Linear Solver Tolerance auf die gewünschte Konvergenztoleranz festlegen. Wenn die Korrektur für den Gleichungslöser für eine gegebene Variable unter Linear Solver Tolerance fällt, geht der Gleichungslöser zur nächsten Variable.
Für das Modul Fluss (Flow) bestimmt Linearer Gleichungslöser - Toleranz (Linear Solver Tolerance) das Konvergenzkriterium für den linearen Gleichungslöser für die Druck- und Geschwindigkeitslösungen.
Ein kleinerer Wert bedeutet mehr Genauigkeit.
Der Nachteil eines kleineren Werts sind mehr Ziehvorgänge, was zu mehr Rechenzeit führt. In einigen Fällen wiegt die zusätzliche Genauigkeit den zusätzlichen Aufwand nicht auf. Wenn das Ziel-Konvergenzkriterium sehr klein ist, kann der Gleichungslöser es evtl. nicht erfüllen, und die Lösung geht zur vollständigen Anzahl zulässiger Ziehvorgänge über.
Die Residuen für Geschwindigkeit und Druck werden in der Datei .out wie folgt angezeigt:
INFO(Sim02:Flow:V:CGS): Residual: 4.19235 Sweeps = 1 INFO(Sim02:Flow:P:AMG): Residual: 52.4886 Sweeps = 2
Kopplungsmethode für Druck und Geschwindigkeit (Pressure Velocity Coupling Method)
Einfach (Simple)
Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations. Ref. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, 1980, ISBN 0-07-048740-5
SIMPLEC
A general curvilinear coordinates pressure correction scheme (SIMPLEC). Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations, Consistent. Ref: Doormaal, J. und G.D.Raithby, Enhancements of the SIMPLE method for predicting incompressible fluid flows, Num. Heat Transfer 7 (1984), 147–163
SimpleS
Eine proprietäre Erweiterung von Flow Analysis des SIMPLEC-Algorithmus.
Numerik – Turbulence
Numerik (Numerics) unter dem Modul Turbulenz (Turbulence) bezieht sich auf die Parameter und Modelle, die zum Steuern der numerischen Gleichungslöser für Variablen des Typs Turbulenz (Turbulence) verwendet werden. Numerikoptionen werden für das Modul Turbulenz (Turbulence) in der Eigenschaftenkonsole festgelegt oder ausgewählt. Für das Modul Turbulence können Sie Numerics separat für die Lösungen für kinetische Turbulenzenergie und turbulente Energiedissipationsrate festlegen.
Numerikoptionen für Modul "Turbulence"
Werte
Beschreibung
Zeitgenauigkeit (Time Accuracy)
Wird angezeigt, wenn das Element des Moduls Allgemein (Common) in der Eigenschaftenkonsole Zeitdefinition (Time Definition) auf Transient (Transient) festgelegt wird. Wählen Sie das Modul Turbulence und in der Eigenschaftenkonsole Numerics > Time Accuracy > [Desired Method] aus.
First Order
Standardwert für Zeitgenauigkeit (Time Accuracy). Bestimmt temporäre Aktualisierungen implizit, nur auf der Basis des vorherigen Zeitschritts.
Second Order
Legt temporäre Aktualisierungen implizit fest, nur auf der Basis der vorherigen zwei Zeitschritte. Der relative Einfluss der vorherigen zwei Zeitschritte hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Crank/Nicolson
Legt temporäre Aktualisierungen auf Grundlage des früheren Zeitschritts allein fest, unter Verwendung einer Kombination aus expliziter oder impliziter Formel. Der relative Einfluss von implizit/explizit hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Relaxation
Steuert den bei jeder Iteration angewendeten Korrekturbedarf, mit der folgenden Formel für Druck- und Geschwindigkeitskorrekturen:
Diagonale Relaxation (Diagonal Relaxation)
0.3, 0.3
Form der Entspannung, angewendet auf die Diagonale der Lösungsmatrix. Dies hat einen ähnlichen Effekt wie der Einfluss eines alten Wertes bei einem vorherigen Zeitschritt.
Numerisches Schema (Numeric Scheme)
räumliche Interpolation
Upwind
Zentral (Central)
2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind)
Linearer Gleichungslöser (Linear Solver)
CGS (CGS)
Standard für beide Parameter
AMG
Sweeps
500, 500
Anzahl der Ziehvorgänge, die für eine gegebene Iteration verwendet wird, wird in der Datei *.out als INFO(Sim01:Turbulence): Turbulence INFO(Sim01:Turbulence:tke:CGS): Residual: 0.633601 Sweeps = 1 INFO(Sim01:Turbulence:ted:CGS): Residual: 57.816 Sweeps = 1 angezeigt.
Linearer Gleichungslöser - Toleranz (Linear Solver Tolerance)
Residuen für kinetische Turbulenzenergie und turbulente Energiedissipationsrate werden in der Datei *.out wie folgt angezeigt:
INFO(Sim01:Turbulence): Turbulence
INFO(Sim01:Turbulence:tke:CGS): Residual: 0.633601 Sweeps = 1
INFO(Sim01:Turbulence:ted:CGS): Residual: 57.816 Sweeps = 1
Kinetische Turbulenzenergie (Turbulent Kinetic Energy)
Der Standardwert ist 0.1.
Turbulenzenergie - Dissipationsrate (Turbulent Energy Dissipation Rate)
Der Standardwert ist 0.1.
Schrägterm (Skew Term)
Ja (Yes) oder Nein (No)
Bezieht sich auf die Verbindungen zwischen diagonal verbundenen Zellen im Netz (Mesh). Während diese Bedingungen die Berechnung potentiell verlangsamen, bieten sie in der Regel eine unwesentliche Verbesserung der Lösung. Standardmäßig werden sie nicht in der Lösung des Moduls Turbulence verwendet, sondern können mit der Option Skew Term aktiviert werden. In der Eigenschaftenkonsole können Sie Schrägterm (Skew Term) für Kinetische Turbulenzenergie (Turbulent Kinetic Energy) und die Lösung Turbulenzenergie - Dissipationsrate (Turbulent Energy Dissipation Rate) für das Modul Turbulenz (Turbulence) aktivieren.
Numerik – Heat
Numerik (Numerics) unter dem Modul Wärme (Heat) bezieht sich auf die Parameter und Modelle, die zum Steuern der numerischen Gleichungslösern für Variablen für die Energiegleichung verwendet werden. Numerikoptionen werden für das Modul Wärme (Heat) in der Eigenschaftenkonsole festgelegt oder ausgewählt.
Numerikoptionen für Modul "Heat"
Werte
Beschreibung
Zeitgenauigkeit (Time Accuracy)
Wird angezeigt, wenn das Element des Moduls Allgemein (Common) in der Eigenschaftenkonsole Zeitdefinition (Time Definition) auf Transient (Transient) festgelegt wird. Wählen Sie das Modul Heat und in der Eigenschaftenkonsole Numerics > Time Accuracy > [Desired Method] aus.
First Order
Standardwert für Zeitgenauigkeit (Time Accuracy). Bestimmt temporäre Aktualisierungen implizit, nur auf der Basis des vorherigen Zeitschritts.
Second Order
Legt temporäre Aktualisierungen implizit fest, nur auf der Basis der vorherigen zwei Zeitschritte. Der relative Einfluss der vorherigen zwei Zeitschritte hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Crank/Nicolson
Legt temporäre Aktualisierungen auf Grundlage des früheren Zeitschritts allein fest, unter Verwendung einer Kombination aus expliziter oder impliziter Formel. Der relative Einfluss von implizit/explizit hängt vom Time Blending Factor und den Blending Options (Everywhere oder Boundary Only) mit Referenz zur Position ab.
Relaxation
Steuert den bei jeder Iteration angewendeten Korrekturbedarf, mit der folgenden Formel für Druck- und Geschwindigkeitskorrekturen:
Formel für Korrekturen des Typs Enthalpie "h"
Diagonale Relaxation (Diagonal Relaxation)
0.3, 0.3
Form der Entspannung, angewendet auf die Diagonale der Lösungsmatrix. Dies hat einen ähnlichen Effekt wie der Einfluss eines alten Wertes bei einem vorherigen Zeitschritt.
Numerisches Schema (Numeric Scheme)
Eigenschaftenkonsole: Modell (Model) > Numerics > Numeric Scheme > [Desired Scheme]
Upwind
Standard: flüssige Phase
Zentral (Central)
Gilt nur für die flüssige Phase. In der festen Phase wird standardmäßig und ausschließlich die Option "Central" verwendet. Ist die Option "Central" ausgewählt, so sind die Standardwerte für "Blending Factor" und "Bounded Scheme" respektive ausschließlich 0.1 und BC.
2. Ordnung - Upwind (2nd Order Upwind)
Gilt nur für die flüssige Phase
Linearer Gleichungslöser (Linear Solver)
CGS (CGS)
AMG
Standard für die Energielösung
Sweeps
Der Standard für Ziehvorgänge ist 50 für die Lösung der Wärmegleichungen.
Die Anzahl der Ziehvorgänge, die für eine gegebene Iteration verwendet wird, wird in der Datei *.out wie folgt angezeigt:
INFO(Sim01:Heat): Heat
INFO(Sim01:Heat:T:AMG): Residual: 0.000775839 Sweeps = 1
Linearer Gleichungslöser - Toleranz (Linear Solver Tolerance)
Die standardmäßige lineare Gleichungslösertoleranz für die Energiegleichung ist 0.1.
Die Residuen für das Modul "Heat" werden in der Datei *.out wie folgt angezeigt:
INFO(Sim01:Heat): Heat
INFO(Sim01:Heat:T:AMG): Residual: 0.000775839 Sweeps = 1
Die Residuen oben sind relativ zur ersten Iteration zu Beginn des Zeitschritts oder der stetigen Simulation normalisiert. Sie sind nicht das Residuum innerhalb des linearen Gleichungslösers.
Obere Temperaturgrenze (Temperature Upper Limit)
6000
Untere Temperaturgrenze (Temperature Lower Limit)
0.1
Max. Temperaturanpassung (Max. Temperature Adjustment)
50