收敛性问题是CFD计算绕不开的话题，今天的博文针对Flow-3D软件的特点进行收敛性问题介绍。

Flow-3D特点，Flow-3D没有稳态计算的概念，所有的问题都可以看做是瞬态计算，Flow-3D的稳态问题就是瞬态数据稳定了，就可以认为稳态收敛了。所以下面针对这两个问题进行说明。

1、稳态问题，如果用Flow-3D计算有稳态结果的问题，那么最直接的判定方式就是在流域的下游或者流域的关键位置布置检测点，检测点或者过流量的数据稳定了，那么就可以认为问题收敛了。

检测点的设置方法为：

过流量检测的设置方法：

收敛稳定的曲线展示：

2、瞬态计算：瞬态问题最关键的就是要设置时间步长（time-step），当然越小的时间步长和越严格的收敛条件计算出来的结果就越准确，但是如果时间步长过小，则计算时间约长，计算成本越高。所以要选择合适的时间步长，推荐的设置方法为：最小的网格尺度/最大局部速度*（1/3~1/5）；当然，即便是时间步长选择在这个范围之内，也有可能发散。

介绍两个常见的发散的例子：

 压力收敛失败

压力不收敛是Flow-3D最容易发生的情况，时间步长选择不当或者流场变化剧烈，可能会导致压力迭代发散，当然，虽然发散也可能落到合理的收敛区域，那么在经过几个时间步长的迭代，会再得到收敛结果。如果迭代失败而导致结果落到收敛大区域之外，那么模拟可能无法恢复并且继续算下去会出现不可想象的不合理现象发生。因此这样的计算结果是不可用，也是用户最不希望看到的。这里要说明，SOR压力迭代方法的收敛范围是最大的，当然往往需要的计算时间也是最长的。

从残差曲线看不收敛：压力默认的迭代次数是100次，下面就是不收敛的残差的例子。

 Volume of fluid 计算发散，VOF中的F定义为体积分数，主要是代表自由液面，F值的范围为[0~1]，如果F至落到了合理范围之外，也代表计算发散，主要有两个原因，之一是速度散度非零，第二是VOF本身的计算误差，分为两种情况。当F>1，代表计算网格单位过度充满，则会出现正的体积误差；当F<0，代表计算网格过度空，此时会出现负的体积误差。一般来讲，整体计算体积误差不允许超过1%，否则可以判断收敛失败。

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