FloEFD热仿真分析之求解监控
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了一种物理计算过程中的参数设置与求解方法。在时间控制方面，用户可以选择物理时间、迭代次数、行程等作为计算结束的条件。同时，目标标准和分析间隔的设定有助于判断计算的收敛性。在求解设置中，时间步长的合理选择对计算精度和速度至关重要。此外，文章还提到了辐射计算、网格计算、批处理运行以及计算监视等辅助功能，这些功能可以提高计算的效率和准确性。通过合理的参数设置和求解方法，用户可以更好地完成物理计算任务。
软件通过迭代求解非稳态 Navier-Stokes 方程得到解。纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程，简称N-S方程。N-S方程反映了粘性流体（又称真实流体）流动的基本力学规律，在流体力学中有十分重要的意义。它是一个非线性偏微分方程，求解非常困难和复杂，在求解思路或技术没有进一步发展和突破前只有在某些十分简单的流动问题上能求得精确解；但在有些情况下，可以简化方程而得到近似解。例如当雷诺数Re<1时，绕流物体边界层外，粘性力远小于惯性力，方程中粘性项可以忽略，N-S方程简化为理想流动中的欧拉方程；而在边界层内，N-S方程又可简化为边界层方程。在计算机问世和迅速发展以后，N-S方程的数值求解才有了很大的发展。
如果分析的是非稳态（随时间变化的）问题，迭代周期就是时间步长，此步长对于计算域中的任何一处都是相同的。如果分析的是不随时间变化的问题，即稳态分析，则每步迭代的时间步长在计算域的不同区域中是不同的，所以迭代与时间步长没有关系。
计算控制选项
通过计算控制选项，可以实现指定计算终止的条件、在计算过程中细化计算网格、求解参数、在计算过程中保存结果和备份文件。
完成选项卡
使用完成计算选项卡可以指定完成计算的条件，软件根据定义的标准去判断是否完成计算。
结束条件：
停止标准：可选择满足一项或全部满足。
目标收敛：默认选中，则目标收敛才结束计算；不选中，使用软件内部收敛标准完成计算。
物理时间：仅瞬态分析，选中，达到指定的物理时间就停止。
迭代次数：选中，达到指定的迭代次数，计算结束。
行程：与迭代一起使用，是表示计算过程的单位，是指流动干扰通过计算域流体区域所需的计算时段。选中，默认自动（取决于分析类型和重置框中指定的结果精度级别
），达到指定的行程就计算结束；手动，在数值栏输入值。
计算时间：选中，达到指定的最大CPU时间结束。
目标标准：
指定所选目标的收敛标准。
分析间隔：检查目标收敛标准的时间间隔，当从当前迭代向后测算的分析间隔上目标的变化小于收敛标准时，可认为目标收敛。软件默认为0.5个行程，也可以手动设置指定的时间间隔。
选择或取消特定的目标复选框，决定是了该目标否影响计算收敛。默认采用自动，也可以改为手动或者指定最大值或最小值。
注：在计算经过最小行程数（1个行程）之前，不会检查目标的收敛标准。
求解选项卡
时间步长设置：
一般应用在瞬态分析中，利用一些参数指定物理时间步长。
默认情况下，软件会根据流体流动属性，自动指定求解随时间变化的流体流动问题的时间步长。若求解小周期的问题可改小时间步，若流体流量不变化或不考虑流体流动，可改大时间步来加快计算。
固体采用稳态时间步计算：选中，固体主体区域中的时间步长将指定为稳态，求得的解释稳态解，这样可以大大提高求解速度。
嵌套迭代：这些迭代将在每个时间步长中合并并重复，直至实现求解器收敛，或达到嵌套迭代的最大数量，或满足每个守恒定律收敛条件。
更多参数：
平均时间：在求解瞬态问题时，可以计算指定时间区间内的平均参数值。若启用平均参数的计算，可针对所需的参数指定时间均值区间。
计算局部平均时限：选中，则表示从开始进行计算。
计算舒适性参数：用于预测处于中等热环境下人们的整体热感觉、不舒适的程度，评估空气质量，适用于HVAC系统的仿真。
加速数据处理的结果：用于管理创建表面图所需数据的保存方法，可以选择网格、加载结果或从不。
流动冻结：
除了流体温度、固体温度及流体物质浓度，通过流动冻结来帮助大量热传递或流体物质扩散的稳态问题或瞬态问题的求解。可以选择周期性或永久，周期性流动冻结的持续时间分为冻结期和无冻结期，永久就从指定的起始时间矩就开始冻结，且计算过程网格细化不起作用。
辐射：
如果在向导中选择辐射，则可以指定影响计算时间和准确性的参数。
离散传递：
角系数精度级别：控制从表面跟踪的光线数，建议在固体导热率较低时，可适当提高级别。
冻结策略：可指定关闭或定期关闭辐射。
太阳光线跟踪：用于定义太阳辐射的光线跟踪方向，默认向后，即光线从辐射表面发出，向前表示光线从辐射源发出。
离散坐标：
冻结策略：可指定关闭或定期关闭辐射。
离散化级别：用于控制离散方向的数量，若辐射源集中，可提高离散化级别。
蒙特卡罗：
冻结策略：可指定关闭或定期关闭辐射。
射线的最大数目：定义从给定表面或体积中随机位置发出的光子数。一般从开始计算到结束射出光子数为指定值的100%，只有在固体内热交换的稳态问题，0.5行程内，纸加载10%，0.9形成后才加100%。另外，最小射出光子数为1000。
要显示的已存储光线：用于保存指定数量的光线迹线，默认10%。
保存选项卡
备份文件：
用于指定计算过程中保存备份的方式及时间间隔。瞬态分析时，可定义真实的物理时间。
完整结果：
可以指定计算过程中用来保存结果的时间矩。如未定义，一般只保存开始和结束的结果。
选定的参数：
在瞬态分析中，还可以保存指定参数的时间矩，以便在瞬态浏览器中使用。瞬态浏览器在15.0以后的版本才有，可以查看动态的结果。
运行
网格：可以单独计算网格，建议初次计算只计算网格，以便通过观察查看网格结果，及时调整优化网格。
求解：分为新建计算或继续计算。如果想要使用之前的计算结果，就选中采用之前的结果，把此结果作为初始条件再进行计算。
计算可以使用本计算机，还可以运行位置列表中的网络计算机。
如果想要在计算结束后自动加载结果，可以选中加载结果。
批处理运行
用于按规定的顺序求解一组项目。可以包含任何当前已打开的项目。
监视计算
在计算过程中，可以实时监视每一步迭代后的结果。如有必要，还可以暂停或停止计算（如有必要稍后还可继续），手动启动现有计算网格的细化或更改计算控制选项。
