離散化手法について

[anzai-koki-kb]

離散化手法の選定方法についてお伺いいたします。

現在Fluentで異相撹拌の定常解析を行っています。既往研究では運動量・乱流散逸率・乱流運動エネルギーをSecond Order、体積分率をQUICKに設定しているものが多く、セミナー資料のほうでもSecond Orderが推奨されていたため、同条件で解析を行いました。しかし、単相撹拌では安定するものの、異相撹拌では解析が不安定なのが現状です。解析を安定させるために変更すべき箇所や優先順位があれば教えていただきたいです。以下に条件の補足をまとめます。

定常解析、擬似時間進行法使用(擬似時間刻み幅0.001)、一次精度で数ステップ解析→二次精度でも不安定、メッシュ数100万程度、装置は20L槽

 

 

[Yuichiro Hiyoshi]

お世話になっております。

一般論として、離散化手法を高次にすることで離散化誤差を低減可能ですが、一方で複雑な物理(収束性が悪化する）、メッシュ品質に敏感になるなどの側面もあります。また、今回混相解析で安定性が悪化したということですので以下が考えられます。

• もし単精度ソルバを利用でしたら倍精度ソルバをご利用ください(起動時にdouble precisionオプション利用）
• 問題切り分けとして、一次精度で収束可能かどうかもご確認ください。
  • １次精度であっても収束性が悪い場合には、その他の理由(混相になることによる収束性悪化）にあると考えられます。
• 高次スキームが起因した問題であれば、SolutionMethods/High Order Team Relaxationを利用してみる
  23.3.1. Spatial Discretization
• 設定している疑似時間刻みが大きい(混相流の物理に対して大きな刻み幅になっている）=>疑似時間刻みの低減
• 問題が本質的に非定常現象になっている ==> 定常解が得られない可能性があります。そのケースでは非定常計算に進む必要が出てくる可能性があります。

参考になりましたら幸いです。

以上です。