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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » FLUENT & CFX » 时间步长的增加对计算结果有影响么？
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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weselyas

禁虫 (小有名气)
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1楼 2012-10-31 20:58:35
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onesupeng

金虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
臭水沟: 金币+5, 仿真EPI+1, 专业深入分析，授予1枚EPI及5个BB，欢迎深入交流~~ 2012-11-01 23:38:33
前面几位没有专门受过数值计算方面的培训嘛

做一个计算，要做几方面的验证，才能基本保证结果的可靠性：计算区域、网格、时间步大小。严格的说，一个正确的、可靠的模拟，在数值精度范围内不依赖于你的计算域、网格和时间步大小。

计算域：你模拟的东西，无法与实际情况严格对等的时候，计算域大小的验证显得十分必要。比如圆柱在均匀来流中的传热问题，你无法模拟无穷远的均匀；来流，只能用有限的计算域来代替无穷的空间，这个计算域要足够大，能够近似代替无穷域，同时又要尽量小，以节省计算时间和内存。因此，假定你用Lx*Ly的计算域模拟，和（2Lx）*（2Ly）模拟的结果相差n%以内（n是精度控制范围），基本可以认为Lx*Ly的计算域是合理的。

网格大小：按照类似于计算域的方法，dx，0.5dx相比较，以确定是否网格独立。

时间步大小：和网格大小类似。

当然，问题在做之前，你可以根据物理问题，就基本上能够把时间步大小和网格大小确定，而计算域也大约可根据问题和经验确定，因此验证的工作不会非常大。例如，流体中传热问题的热边界层大约是sqrt(1/Pe)，流动边界层大约是sqrt(1/Re)，因此，你的网格在这些边界层里至少有3-4个点。再比如中等雷诺数下的圆柱绕流，周期大概是4-6的样子，而每个周期你至少100~1000个时间步是必要的，因此dt至少0.05以内。但是，dx和dt的选取，还应该受到数值计算方法的约束，具体方法还有进一步的选取约束，实际操作的时候，应该同时满足物理上的约束、计算方法的约束才行。
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长期招收博士生，参见http://fsl-unsw.com
5楼2012-11-01 23:10:18
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普通回帖

18662515085

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
weselyas: 金币+1, ★有帮助 2012-11-01 16:52:25
xiegangmai: 金币+2, 鼓励讨论交流 2012-11-01 20:12:56
时间步长的变化当然对计算结果有影响了
例如对于有动网格的计算
时间步长太大导致负网格产生
在计算过程中，可以设置多久保存一次计算结果
计算结果可以在CFD-POST里面进行后处理
可以看到在具体的时间点，各个关心的物理量的变化
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2楼2012-11-01 12:52:09
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Mr.Silence

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
weselyas: 金币+1, ★有帮助 2012-11-01 16:52:36
xiegangmai: 金币+1, 谢谢参与 2012-11-01 20:13:04
当然有影响，比如流场涡系结构的变化频率是100赫兹，你的时间步长起码得要到0.001s吧。
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3楼2012-11-01 15:19:14
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weselyas

禁虫 (小有名气)
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4楼2012-11-01 17:01:07
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dk1013

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
xiegangmai: 金币+2, 鼓励讨论交流 2012-11-04 19:27:04
weselyas: 金币+1 2012-11-05 09:30:47
这个取决于你的精度要求了。
严格来说，你的结果跟步长应该无关。但是实际上，因为是数值方法，总会有误差的。
如果你用不同大小的步长来计算，并且把你要算的量作为步长的函数作图的话，应该看到步长在小于某一个值的时候，算出来的结果就收敛于某一个定值了。
不大于这个临界值的步长才能算是可靠的步长。
步长过大的结果可能会是，1. 误差变得不可接受；2. 系统变得不稳定。
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到得还来别无事 庐山烟雨浙江潮
6楼2012-11-03 14:52:58
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