107、后续--网格类型会影响Fluent计算结果？？根本原因是什么？？

我们在前面的文章介绍过一种现象，那就是网格类型会对计算结果产生影响，详细内容参考之前的文章：一百零四、网格类型会影响Fluent的计算结果吗？？

当时的情况就是，相同的模型、相同的计算参数，只是不同的网格类型，计算结果却不相同，而且结果相差还比较大

文章后面的留言很多，大家给出了很多很有意义的建议和想法。

上面的建议总结起来大概有两种：

第一、网格划分有问题，需要提高网格质量，比如网格正交性、网格的纵横比、边界层Y+、边界层网格到外流场过渡、边界层厚度等

第二、更改求解器算法，如离散格式改为高阶迎风、双精度计算等。

其中一些建议之前的文章就已经实现了，比如

1.1 网格的纵横比

其实是结构化网格的纵横比更大一些，为了减少网格数量，我把结构化网格的轴向节点数量设置的比较少。而进行多面体网格划分的时候，Fluent Meshing会自动考虑纵横比，不会让纵横比太大。

1.2 边界层Y+

两个网格的Y+都很小，划分网格的过程中，我保证了Y+都小于1，同时两者的边界层数量也相同，都控制为15层。

感觉最大的区别就是边界层网格到外流场过渡，多面体网格的过渡太差了

1.3 双精度问题

之前的计算两种网格都是双精度计算的，实际上使用Fluent大部分计算都应该是双精度计算，目前的电脑性能不在乎多的这点精度。

但据说，有些情况下双精度不收敛，但改为单精度后收敛性会变好一些。

我后续进行了这两方面的尝试，来看计算结果有没有改进。

2.1 尝试1：边界层网格到外流场过渡

我后面把多面体网格的数量增加到了327W，这样边界层网格到外流场过渡会好很多，而且径向的网格数量也会多一些

327W网格的计算结果和57W网格结果确实有所区别。入口处也更加接近结构化网格的结果。但整体计算结果和结构化网格的计算结果仍然有很大的差距

2.2 尝试2：边界层厚度

至于边界层厚度也就是边界层数量，我使用咱们的小程序“Fluent学习工具”计算的，边界层数量需要27层，总厚度达到了管径的一半。

这里也给出小程序的入口：Fluent学习工具

更改边界层厚度，需要重新划分网格，太麻烦了，这里就不尝试了。

2.3 尝试3：更改压力速度耦合算法

之前的压力速度耦合是Coupled算法，现在改为Phase Coupled SIMPLE算法，结果没有任何影响，多面体网格计算结果和结构化网格结果仍然有较大的差距。

2.4 尝试4：空间离散格式更改为高阶

逐一尝试更改离散格式，发现能量方程和UDS方程必须同时开二阶精度，才能让计算结果和结构化网格结果接近一些。其他物理量的离散格式似乎没什么影响。

能量方程和UDS方程选择二阶迎风后的计算结果。可以看到改为二阶迎风后，确实计算结果和结构化网格的计算结果非常接近了，但仍有一定的差距。

我对Fluent数值计算的原理不是那么清楚，之前的文章评论区有很多大佬有非常专业的解答，大家可以看一下。原文链接：一百零四、网格类型会影响Fluent的计算结果吗？？

这里说一下我比较浅薄的想法，之所以多面体网格和结构化网格有这样的结果差异，感觉就是因为多面体网格是一种伪收敛。

两种网格收敛的标准都是监测了物理量，确实最后监测的物理量都非常稳定了，即使换成其他的物理量应该也是稳定的。但这能说明计算收敛了吗？？

后面我查看了两者的残差结果，发现结构化网格的残差要比多面体网格低很多。结构化网格的残差伪6.277e-3，而多面体网格参数伪2.567e-2。但是两者的残差看起来都还有下降的趋势，但物理量基本不变了。

个人观点，并不是网格类型影响了计算的结果，而是网格类型影响了收敛性，导致一些结果可能没有达到收敛，所以和准确的结果不相同。

这也说明，只看物理量是否变化，并不能作为收敛的依据，还要结合其他的判断条件，比如残差、质量守恒等。

后续，我使用ANSYS mesh画六面体网格，计算结果就和结构化网格的计算结果完全相同了。