Valeurs numériques
Valeurs numériques de flux
La zone Valeurs numériques (Numerics) sous le module Ecoulement (Flow) se rapporte aux paramètres et modèles que vous utilisez pour contrôler le solveur numérique. Les options numériques sont définies ou sélectionnées pour le module Ecoulement (Flow) dans le panneau Propriétés (Properties).
Options numériques
Valeurs
Description
Précision temporelle (Time Accuracy)
Apparaît lorsque l'entité du module Commun (Common) Time Definition dans le panneau Propriétés (Properties) est définie sur Transitoire (Transient). Sélectionnez le module Ecoulement (Flow), puis dans le panneau Propriétés (Properties), sélectionnez Numerics > Time Accuracy > [Desired Method].
First Order
Valeur par défaut de Précision temporelle (Time Accuracy). Détermine implicitement les mises à jour temporelles, uniquement basées sur le pas de temps précédent.
Second Order
Détermine implicitement les mises à jour temporelles, basées sur les deux pas de temps précédents. L'influence relative des deux pas de temps précédents dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Boundary Only) avec référence à l'emplacement.
Crank/Nicolson
Détermine les mises à jour temporelles uniquement en fonction du pas de temps précédent, à l'aide d'une combinaison d'une formulation explicite ou implicite. L'influence relative de la formulation implicite par rapport à la formulation explicite dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Boundary Only) avec référence à l'emplacement.
Relaxation automatique (Automatic Relaxation)
Oui (Yes) ou Non (No).
Lorsque vous définissez l'option Automatic Relaxation sur Oui (Yes) dans le panneau Propriétés (Properties), elle ajoute une relaxation linéaire supplémentaire pour la solution de pression dans Creo Flow Analysis de la façon suivante :
Relaxation
Comprise entre 0 et 1.
Les valeurs standard sont comprises entre 0.0 et 0.8.
La valeur par défaut est 0.
Contrôle le degré de correction appliqué lors de chaque itération, en utilisant la formule ci-après pour les corrections de pression et de vitesse :
La valeur de relaxation 0 ne présente aucune restriction et autorise l'application complète de la correction. Il s'agit d'une valeur recommandée, reposant sur l'hypothèse qu'il n'existe aucun problème en matière de convergence. La définition de valeurs supérieures (> 0) est préconisée afin d'éviter la divergence d'une solution.
La valeur 1 est la plus restrictive. Elle n'autorise aucune correction de la solution entre deux itérations. Il existe également une option Automatic Relaxation pour Pression (Pressure).
Relaxation diagonale (Diagonal Relaxation)
Valeur comprise entre 0 et l'infini.
Les valeurs standard sont comprises entre 0.001 et 1.
La valeur par défaut est 0.3.
Forme de relaxation appliquée à la diagonale de la matrice de solution. Son effet est comparable à l'influence d'une ancienne valeur au niveau d'un pas de temps précédent. Le module de flux comporte des valeurs distinctes pour les corrections de vitesse et de pression. Au cours du processus de résolution, le solveur fournit une estimation du degré de correction requis pour l'obtention d'une solution précise. La relaxation se rapporte généralement à cette correction suggérée qui est appliquée à l'itération suivante.
S'il n'existe aucun problème lié à la convergence, l'utilisation de la valeur 0.3 est recommandée à la fois pour Pression (Pressure) et pour Vitesse (Velocity). En cas de besoin, la définition de valeurs supérieures (> 0.3) est préconisée afin d'éviter qu'une solution ne diverge.
La valeur 0 ne présente aucune restriction et autorise l'application complète de la correction.
Une valeur élevée est la plus conservatrice en ralentissant les corrections entre deux itérations.
Schéma numérique (Numeric Scheme)
Décentré (Upwind)
Définit la valeur au niveau d'une interface de cellule en fonction de la valeur de la cellule figurant en amont de l'interface qui vous intéresse.
Central
Définit la valeur au niveau d'une interface de cellule basée sur la valeur moyenne des cellules situées de chaque côté de l'interface qui vous intéresse. Vous pouvez utiliser la différenciation centrale en définissant des valeurs Facteur de lissage (Blending Factor) et Schéma limité (Bounded Scheme) afin de contrôler la convergence.
Décentré de second ordre (2nd Order Upwind)
Définit la valeur au niveau d'une interface de cellule en fonction d'un groupe de cellules voisines de l'interface qui vous intéresse. Vous pouvez utiliser l'option 2nd Order Upwind avec des valeurs Blending Factor et Bounded Scheme afin de contrôler la convergence.
Facteur de lissage (Blending Factor)
0.1 à 0.5
Utilisez le facteur de lissage et le schéma limité afin de stabiliser la convergence. Utilisez l'option Facteur de lissage (Blending Factor) avec les schémas d'interpolation d'ordre supérieur tels que Centré (Central) et Décentré de second ordre (2nd Order Upwind). Cette approche facilite la stabilisation de la convergence en incluant le schéma Décentré (Upwind) à l'aide de l'équation indiquée ci-après :
Définissez l'option Facteur de lissage (Blending Factor) sur le schéma Centré (Central) ou Décentré de second ordre (2nd Order Upwind).
La définition de l'option Facteur de lissage (Blending Factor) sur des valeurs plus élevées accroît la stabilité de la solution.
Schéma limité (Bounded Scheme)
Utilisez l'option Schéma limité (Bounded Scheme) avec les schémas d'interpolation d'ordre supérieur tels que Centré (Central) et Décentré de second ordre (2nd Order Upwind). Cette opération contribue à stabiliser la convergence en limitant la plage de valeurs d'interpolation aux valeurs comprises entre le maximum et le minimum des cellules voisines de l'interface qui vous intéresse.
Dans le panneau Propriétés (Properties) situé sous le module Ecoulement (Flow), vous pouvez définir l'option Bounded Scheme pour la vitesse avec la valeur Central ou 2nd Order Upwind.
Illimité (Unlimited)
Aucune limite n'est appliquée à l'interpolation.
Condition aux limites uniquement (BC Only)
Les limites s'appliquent uniquement aux faces voisines des frontières.
Partout (Everywhere)
Les limites sont appliquées à la totalité du domaine.
Solveur linéaire (Linear Solver)
AMG (Algebraic Multigrid Solver, solveur multigrid algébrique)
Valeur par défaut pour Pression (Pressure)
CGS (Conjugate Gradient Squared, gradient conjugué au carré)
Valeur par défaut pour Vitesse (Velocity)
Balayages (Sweeps)
La valeur par défaut est 50.
Le processus de résolution dans Creo Flow Analysis est itératif, y compris pour le solveur linéaire. Vous pouvez limiter le nombre total de balayages dans un solveur linéaire en définissant l'option Balayages (Sweeps) sur une valeur maximale autorisée. Si le solveur atteint le nombre maximal de balayages, il passe à la variable suivante.
Le nombre de balayages est également contrôlé par la tolérance du solveur linéaire. Généralement, le solveur doit atteindre la tolérance souhaitée avant d'atteindre le nombre maximal de balayages.
Le nombre de balayages utilisés pour une itération donnée apparaît dans le fichier .out de la façon suivante :
INFO(Sim02:Flow:V:CGS): Residual: 4.19235 Sweeps = 1
INFO(Sim02:Flow:P:AMG): Residual: 52.4886 Sweeps = 2
Tolérance du solveur linéaire (Linear Solver Tolerance)
La valeur par défaut est 0.1.
Le processus de résolution dans Creo Flow Analysis est itératif, y compris pour le solveur linéaire. Vous pouvez contrôler le nombre total de balayages dans un solveur linéaire en définissant l'option Linear Solver Tolerance sur la tolérance de convergence souhaitée. Lorsque la correction du solveur pour une variable donnée tombe en deçà de sa valeur Linear Solver Tolerance, le solveur passe à la variable suivante.
Pour le module Ecoulement (Flow), la valeur Tolérance du solveur linéaire (Linear Solver Tolerance) détermine le critère de convergence du solveur linéaire pour les solutions Pression (Pressure) et Vitesse (Velocity).
Plus la valeur est faible, plus grande est la précision.
En revanche, une valeur plus réduite augmente le nombre de balayages et allonge ainsi le temps de calcul. Dans certains cas, le potentiel surcroît de précision ne justifie pas les coûts supplémentaires qu'il entraîne. Si le critère de convergence cible est très faible, le solveur risque de ne pas pouvoir l'atteindre, et la solution utilise alors le nombre total de balayages autorisés.
Les valeurs résiduelles de vitesse et de pression apparaissent dans le fichier .out de la façon suivante :
INFO(Sim02:Flow:V:CGS): Residual: 4.19235 Sweeps = 1 INFO(Sim02:Flow:P:AMG): Residual: 52.4886 Sweeps = 2
Méthode de couplage pression-vitesse (Pressure Velocity Coupling Method)
Simple
Méthode semi-implicite pour les équations liées à la pression. Réf. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, 1980, ISBN 0-07-048740-5
SIMPLEC
Schéma général de correction de pression à coordonnées curvilinéaires (SIMPLEC). Méthode semi-implicite pour les équations liées à la pression, constante. Source : Doormaal, J., and G.D.Raithby, Enhancements of the SIMPLE method for predicting incompressible fluid flows, Num. Heat Transfer 7 (1984), 147–163
SimpleS
Extension propriétaire d'analyse des flux de l'algorithme SIMPLEC.
Valeurs numériques de turbulence
La zone Valeurs numériques (Numerics) sous le module Turbulence (Turbulence) se rapporte aux paramètres et modèles servant à contrôler les solveurs numériques pour les variables Turbulence (Turbulence). Les options numériques sont définies ou sélectionnées pour le module Turbulence (Turbulence) dans le panneau Propriétés (Properties). Pour le module Turbulence (Turbulence), vous pouvez définir les options Numerics séparément pour les solutions d'énergie cinétique turbulente et de taux de dissipation d'énergie turbulente.
Options numériques du module Turbulence
Valeurs
Description
Précision temporelle (Time Accuracy)
Apparaît lorsque l'entité du module Commun (Common) Time Definition dans le panneau Propriétés (Properties) est définie sur Transitoire (Transient). Sélectionnez le module Turbulence (Turbulence), puis dans le panneau Propriétés (Properties), sélectionnez Numerics > Time Accuracy > [Desired Method].
First Order
Valeur par défaut de Précision temporelle (Time Accuracy). Détermine implicitement les mises à jour temporelles, uniquement basées sur le pas de temps précédent.
Second Order
Détermine implicitement les mises à jour temporelles, basées sur les deux pas de temps précédents. L'influence relative des deux pas de temps précédents dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Frontière seulement (Boundary Only)) par rapport à l'emplacement.
Crank/Nicolson
Détermine les mises à jour temporelles uniquement en fonction du pas de temps précédent, à l'aide d'une combinaison d'une formulation explicite ou implicite. L'influence relative de la formulation implicite par rapport à la formulation explicite dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Frontière seulement (Boundary Only)) par rapport à l'emplacement.
Relaxation
Contrôle le degré de correction appliqué lors de chaque itération, en utilisant la formule ci-après pour les corrections de pression et de vitesse :
Relaxation diagonale (Diagonal Relaxation)
0.3, 0.3
Forme de relaxation appliquée à la diagonale de la matrice de solution. Son effet est comparable à l'influence d'une ancienne valeur au niveau d'un pas de temps précédent.
Schéma numérique (Numeric Scheme)
Interpolation spatiale
Décentré (Upwind)
Central
Décentré de second ordre (2nd Order Upwind)
Solveur linéaire (Linear Solver)
CGS
Valeur par défaut pour les deux paramètres
AMG
Balayages (Sweeps)
500, 500
Le nombre de balayages utilisés pour une itération donnée apparaît dans le fichier *.out sous la forme INFO(Sim01:Turbulence): Turbulence INFO(Sim01:Turbulence:tke:CGS): Residual: 0.633601 Sweeps = 1 INFO(Sim01:Turbulence:ted:CGS): Residual: 57.816 Sweeps = 1
Tolérance du solveur linéaire (Linear Solver Tolerance)
Les valeurs résiduelles de l'énergie cinétique turbulente et du taux de dissipation d'énergie turbulente apparaissent dans le fichier *.out de la façon suivante :
INFO(Sim01:Turbulence): Turbulence
INFO(Sim01:Turbulence:tke:CGS): Residual: 0.633601 Sweeps = 1
INFO(Sim01:Turbulence:ted:CGS): Residual: 57.816 Sweeps = 1
Energie cinétique turbulente (Turbulent Kinetic Energy)
La valeur par défaut est 0.1.
Taux de dissipation de l'énergie turbulente (Turbulent Energy Dissipation Rate)
La valeur par défaut est 0.1.
Terme d'asymétrie (Skew Term)
Oui (Yes) ou Non (No).
Se rapporte aux liens entre les cellules reliées en diagonale dans le Maillage (Mesh). Alors que ces termes sont susceptibles de ralentir le calcul, ils ne procurent généralement qu'une amélioration minime dans la solution. Par défaut, ils ne sont pas utilisés dans la solution du module Turbulence (Turbulence), mais vous pouvez les activer à l'aide de l'option Skew Term. Dans le panneau Propriétés (Properties), vous pouvez activer l'option Terme d'asymétrie (Skew Term) pour les solutions Energie cinétique turbulente (Turbulent Kinetic Energy) et Taux de dissipation de l'énergie turbulente (Turbulent Energy Dissipation Rate) du module Turbulence (Turbulence).
Valeurs numériques de chaleur
La zone Valeurs numériques (Numerics) sous le module Chaleur (Heat) se rapporte aux paramètres et modèles servant à contrôler les solveurs numériques pour l'équation d'énergie. Les options numériques sont définies ou sélectionnées pour le module Chaleur (Heat) dans le panneau Propriétés (Properties).
Options numériques du module Chaleur
Valeurs
Description
Précision temporelle (Time Accuracy)
Apparaît lorsque l'entité du module Commun (Common) Time Definition dans le panneau Propriétés (Properties) est définie sur Transitoire (Transient). Sélectionnez le module Chaleur (Heat), puis dans le panneau Propriétés (Properties), sélectionnez Numerics > Time Accuracy > [Desired Method].
First Order
Valeur par défaut de Précision temporelle (Time Accuracy). Détermine implicitement les mises à jour temporelles, uniquement basées sur le pas de temps précédent.
Second Order
Détermine implicitement les mises à jour temporelles, basées sur les deux pas de temps précédents. L'influence relative des deux pas de temps précédents dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Frontière seulement (Boundary Only)) par rapport à l'emplacement.
Crank/Nicolson
Détermine les mises à jour temporelles uniquement en fonction du pas de temps précédent, à l'aide d'une combinaison d'une formulation explicite ou implicite. L'influence relative de la formulation implicite par rapport à la formulation explicite dépend du Time Blending Factor et de l'une des Blending Options (Everywhere ou Frontière seulement (Boundary Only)) par rapport à l'emplacement.
Relaxation
Contrôle le degré de correction appliqué lors de chaque itération, en utilisant la formule ci-après pour les corrections de pression et de vitesse :
Formule pour les corrections d'enthalpie "h"
Relaxation diagonale (Diagonal Relaxation)
0.3, 0.3
Forme de relaxation appliquée à la diagonale de la matrice de solution. Son effet est comparable à l'influence d'une ancienne valeur au niveau d'un pas de temps précédent.
Schéma numérique (Numeric Scheme)
Panneau Propriétés (Properties) : Modèle (Model) > Numerics > Numeric Scheme > [Desired Scheme]
Décentré (Upwind)
Défini par défaut sur la phase fluide.
Central
S'applique uniquement à la phase fluide. Dans la phase solide, Central est utilisée exclusivement comme option par défaut. Si l'option Central est sélectionnée, alors le facteur de lissage et le schéma limité prennent les valeurs par défaut de 0.1 et BC respectivement.
Décentré de second ordre (2nd Order Upwind)
S'applique uniquement à la phase fluide.
Solveur linéaire (Linear Solver)
CGS
AMG
Valeur par défaut de la solution Energie (Energy).
Balayages (Sweeps)
Le nombre de balayages par défaut est de 50 pour la solution des équations de la chaleur.
Le nombre de balayages utilisés pour une itération donnée apparaît dans le fichier *.out de la façon suivante :
INFO(Sim01:Heat): Heat
INFO(Sim01:Heat:T:AMG): Residual: 0.000775839 Sweeps = 1
Tolérance du solveur linéaire (Linear Solver Tolerance)
La tolérance de solveur linéaire par défaut pour l'équation d'énergie est de 0.1.
Les valeurs résiduelles du module de chaleur apparaissent dans le fichier *.out de la façon suivante :
INFO(Sim01:Heat): Heat
INFO(Sim01:Heat:T:AMG): Residual: 0.000775839 Sweeps = 1
Les valeurs résiduelles ci-dessus sont normalisées par rapport à la première itération au début de la simulation par pas de temps ou en régime permanent. Elles ne sont pas résiduelles dans le solveur linéaire.
Limite supérieure de température (Temperature Upper Limit)
6000
Limite inférieure de température (Temperature Lower Limit)
0.1
Réglage de la température max. (Max. Temperature Adjustment)
50
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