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Flotherm软件仿真结果中的极值偏差问题讨论

来源: 原创 / 作者: Jason1028 / 时间: 2018-02-08 23:25
Flotherm 软件仿真结果中的极值偏差问题讨论 有时,仿真软件用的多了,大家就容易把一些数值传热学中的原理忘记了,容易产生一些困扰。比如,中国热设计网 QQ 群( 319322744 )有朋友

 

Flotherm软件仿真结果中的极值偏差问题讨论

 

有时,仿真软件用的多了,大家就容易把一些数值传热学中的原理忘记了,容易产生一些困扰。比如,中国热设计网QQ群(319322744)有朋友发现,仿真提示温度最高560℃,根据提示的极值坐标找到相应位置后,发现最高温度才387℃。

 

所以,这位朋友用将等温面的温度调到560℃,发现后处理的窗口没有显示。其实,这并不是没有找到极值的位置,而是极值的显示有一点偏差。

这个问题其实是一个普遍问题,只是有时,这种偏差比较小而已。今天,Jason就来跟大家讨论一下。

我们知道,数值模拟是需要讲分析对象做离散化的,也就是说,你的模型做的再精巧,在软件看来,也是一堆大大小小的豆腐块,这些豆腐块我们称之为网格。

每个网格中,取一个代表点,点上的温度、压力、速度等各个参量数值,代表了真个网格的数值。软件求解后,得到了各个代表点的数值解,当然,它们也是离散的。因此,网格与网格之间的数值也是不连续的。所以,如果用不同颜色区分不同数值的话,这些上了色的网格更像打乱的魔方。

看起来很别扭对不对?真实的物理量是连续的,而数值解描绘的物理量是离散的。

不用担心,FloTHERM软件的后处理程序,自动将这些数值做了光滑处理——利用插值。所以后处理的云图显示设置中,Fill Type默认选项是Interpolated。其中,Cell Fill是软件实际计算的数值解,也就是上文提到的,魔方型的离散数值。如果选择Cell Fill,提示的最高温度,和显示的最高温度会吻合。

选择Interpolated,软件会根据相邻网格数值,做插值计算,这样同一个网格的参量数值也就会有所不同,插值得到的极值和数值解会有一点偏差。通常,如果网格划分的合理,网格之间的数值跳跃性不到,这种偏差就会很小。相反,如果网格密度跟参量的梯度不匹配,划分的太过粗糙,这种偏差就会比较大。

数值传热学中要求网格密度要达到一定程度,保证数值解与网格无关,做网格无关性的验证。但是,估计好多人都省了这一步吧。

最终,提出问题的朋友优化了网格,两个数值终于吻合了。

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