حدس اولیه در انسیس فلوئنت ( Initialization in Ansys Fluent )

قبل از انجام هر شبیه سازی در انسیس فلوئنت ، باید برای شروع آن یک حدس اولیه یا مقدار دهی اولیه انجام داد که این بخش در فلوئنت Solution initialization  نام گذاری شده است. در این نرم افزار برای انجام هر شبیه سازی می بایست برای تمامی متغیرها مقدار دهی اولیه انجام شود.

به طور کلی مقداردهی اولیه به این معنی است که باید برای شروع شبیه سازی یک مقدار مشخص به عنوان یک حدس اولیه برای هر سلول مشخص شود. مقدار دهی اولیه در انسیس فلوئنت در بخش Solution initialization قرار گرفته است.

ایا مقدار دهی اولیه  (Solution initialization ) اثری بر روی جواب نهایی شبیه سازی دارد؟

مقدار دهی اولیه هیچ اثری برروی جواب نهایی یک شبیه سازی نخواهد داشت. یعنی با مقادیر اولیه متفاوت نباید جواب نهایی یک شبیه سازی تغییر کند. اما حدس اولیه در انسیس فلوئنت می تواند برروی همگرایی در انسیس فلوئنت اثر قابل توجهی داشته باشد.

  1. اگر حدس اولیه شبیه سازی به جواب نهایی نزدیک تر باشد ، به طور حتم تعداد تکرارهای کمتری برای رسیدن به جواب نهایی نیاز خواهیم داشت ( زمان محاسباتی کمتر )
  2. در برخی موارد اگر حدس اولیه ضعیفی برای شبیه سازی استفاده شود میتواند موجب واگرایی در تکرارهای اولیه شود.

با در نظر گرفتن موارد ذکر شده میتوان به این نکته پی برد که مقداردهی اولیه بخش مهمی از شبیه سازی بوده و آگاهی  از انواع مقداردهی اولیه در انسیس فلوئنت موجب انجام یک شبیه شازی موفق در فلوئنت خواهد شد.

انواع مقداردهی ( حدس اولیه ) اولیه در انسیس فلوئنت

در انسیس فلوئنت به سه طریق میتوان برای یک شبیه سازی مقداردهی اولیه را انجام داد که عبارتند از :

  1. Hybrid initialization
  2. Standard initialization
  3. FMG initialization

با توجه به اهمیت مقداردهی اولیه و اثرات آن در همگرایی بهتر است با روش های گفته شده اشنایی بیشتری داشته باشیم.

Hybrid initialization

اولین روش برای مقدار دهی اولیه به نام حدس اولیه هیبرید  Hybrid initialization می باشد. این روش به صورت پیش فرض برای همه شبیه سازی ها توسط فلوئنت انتخاب می شود. در این روش معادله پتانسیل حل شده و از جواب آن برای حدس اولیه استفاده می شود. دقت داشته باشید در برخی موارد حل معادله پتانسیل به همگرایی لازم نرسیده و فلوئنت پیغام زیر را برای کاربر نمایش می­دهد.

Warning: convergence tolerance of 1e-6 not reached during hybrid initialization

در حقیقت نمایش این پیام به این معنی است که نرم افزار در حل معادله پتانسیل به همگرایی خوبی نرسیده و حدس اولیه برای شبیه سازی مناسب نیست. اما علت این خطا مناسب نبودن اندازه شبکه و سلول محاسباتی است و کافی است کمی اندازه مش را کاهش دهید تا این هشدار برطرف گردد.

حدس اولیه هیبرید  Hybrid initialization

Standard Initialization

یکی دیگر از روش های مقدار دهی اولیه در انسیس فلونت روش استاندارد Standard Initialization می باشد.  در این روش به تمامی سلول های دامنه محاسباتی یک عدد مشخص نسبت داده شده و از آن برای حدس اولیه استفاده می شود. به طور مثال در  روش استاندارد برای متغییرهای سرعت، فشار، دما یک مقدار مشخص شده و این عدد روی تمامی سلول های دامنه محاسباتی قرار می گیرد.

عموما کاربران از مرزهای ورودی برای مقدار دهی اولیه در روش استاندارد استفاده می کنند و بهتر است برای مسائل وابسته به زمان از همان inlet یا ورودی های شبیه سازی به عنوان حدس اولیه استفاده کرد.

حتما بخوانید #
گسسته سازی معادلات در حلگرهای انسیس فلوئنت Spatial Discretization

FMG initialization

این روش مخفف کلمه Full Multi grid Initialization  است. روش FMG زمان بیشتری را نسبت به دو روش بالا برای ایجاد یک حدس اولیه نیاز دارد. از روش FMG  بیشتر در شبیه سازی های جریان تراکم پذیر و ماشین های دوار استفاده می شود.

با توجه به اینکه روش FMG معادله اولر را برروی یک شبکه درشت تر حل می­کند، حدس اولیه بهتری نسبت به دو روش بالا برای شبیه سازی می تواند ارائه دهد. اما برای استفاده از این روش ابتدا باید شبیه سازی را با استفاده از یکی از روش های بالا (استاندارد یا هیبرید) مقدار دهی اولیه کرد و سپس در کنسول فلوئنت عبارت زیر را وارد کرد:

Solve/initi/fmg/yes

حدس اولیه FMG initialization

برای آشنایی کامل با مبحث همگرایی مقاله زیر را نیز مطالعه کنید.

حتما بخوانید #
همگرایی در فلوئنت | ویژگی های شبیه سازی همگرا در انسیس فلوئنت (Convergence)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *