Fluent 进阶篇4 时间步长到底怎么选
本文摘要（由AI生成）：
本文讨论了流体分析中瞬态问题时间步长的选择。时间步长不仅影响求解速度和收敛性，还影响求解精度。非稳态诱因包括自然和强制不稳定。Unsteady CFD分析可采用时间稳态解或时间周期解，模拟指定时间段内的瞬态流场。合理选择时间步长能捕捉真实解的特征，保证求解精度和稳定性。Courant Number用于估计时间步长，典型值为1-10。不同应用场景的时间步长估计方法各异，较小的时间步长常能提高收敛性。
在流体分析中我们经常会遇到各种瞬态问题，而瞬态问题的时间步长选择是十分关键的，不仅会影响求解的速度，更会影响收敛及求解精度，那么针对各种瞬态问题时间步长究竟该如何确定，让我们的计算既能保证效率，又具有较高的鲁棒性及精度？
非稳态的诱因
•自然（本身）不稳定–由于流体内部不稳定性的增长或初始流体状态的非平衡而引起的非定常流动–例如:自然对流，各种尺度的湍流旋涡，流体波(重力波，激波)
•强制（强迫）不稳定–部件移动或时间相关的边界条件, 源项变化等导致的非定常流动–例如:喷嘴内的脉动流，涡轮内定转子的相互作用
Unsteady CFD 分析
•可能的求解方法:
–时间稳态解–该时间段内，解可能会接近一个稳态值
–时间周期解– 流动变化是时间周期性行为
•仅对规定时间段内的流动进行分析
–自由表面流,
–移动的冲击波,
–…
模拟在指定时间段内的瞬态流场
一些感兴趣的只能采用非稳态分析求解的特定标量
•固有频率(e.g.StrouhalNumber)
•时间平均和/或均方根值
•时间相关的参数(例如：冷却热固体所需时间，污染物停留时间)
•频谱数据–Fourier Transform (FT)（傅里叶变换）
瞬态时间步长该的选择
•时间步长是瞬态仿真中的一个重要参数
–这给出了流体在一个时间步长内通过的网格单元数量
–典型值为1- 10，但在某些情况下，更高的值是可以接受的
4.一些典型应用的 time step 的估计:
•注意：较小的时间步长通常会提高收敛性，因此遇到收敛问题通常建议调小时间步长，而不是增大时间步长下的迭代次数
