Obwohl die Rechenmodule von OpenFOAM® stabil sind und in den letzten 15 Jahren von tausenden Nutzern verifiziert wurden, sollten Sie daran denken, dass Simulationen von 3D-Turbulenzströmungen ein nichtlineares mathematisches Problem darstellen, das nicht immer konvergieren muss. In RWIND 3 betrachten wir die numerische Lösung als korrekt, wenn die Residualgröße unter 0,001 fällt. Dies tritt in der Regel innerhalb von 500 Iterationen auf, aber manchmal endet die Berechnung ohne Erreichen des gewünschten Residualwertes. Dafür kann es eine Reihe von Gründen geben, und es gibt keine universelle Lösung, aber wir werden versuchen, einige Ratschläge zu geben, wie man vorgehen kann:
- Verwenden Sie die Funktion "Berechnung fortsetzen" mit einer größeren Anzahl von maximalen Iterationen, um zu sehen, ob die Lösung weiter konvergiert oder nicht.
- Erhöhen Sie die äußeren Abmessungen des Rechenbereichs; beispielsweise die Grenzen des Windkanals. Automatisch gesetzte Dimensionen können manchmal unzureichend sein, insbesondere hinter dem Modell (zum Beispiel in Strömungsrichtung).
- Erhöhen Sie die Dichte des Finite-Volumen-Gitters im Dialogfeld "Simulationsparameter" oder das "Detailniveau für vereinfachte Modelle" im Dialogfeld "Modell bearbeiten".
- Versuchen Sie, das Modell zu vereinfachen und zu optimieren:
- Wenn das Modell Öffnungen hat (wie Fenster, Türen usw.), durch die die Strömung in das Modell eindringen kann, versuchen Sie, diese zu schließen (vorausgesetzt, Sie möchten keinen Windfluss innerhalb des Modells).
- Entfernen Sie kleine Details im Modell, die wenig oder keinen Einfluss auf die Simulationsergebnisse haben.
- Gebäude sollten korrekt auf dem Boden des Windkanals oder unterhalb dieses Niveaus platziert werden. Wenn das Modell über dem Tunnelboden platziert wird, mit einem dünnen, leeren Raum zwischen dem Modell und dem Tunnelboden, kann die Analyse abstürzen.
Warnung "RWindSolverSteady fehlgeschlagen, E315", dieses Problem wird durch ein unpassendes Mesh verursacht (siehe Bild unten), das die PotentialFoam-Berechnung abstürzen lässt und NaN-Werte exportiert. In der Folge stürzt auch die Hauptberechnung aufgrund dieser NaN-Werte ab. Die Lösung besteht darin, eine andere Mesh-Dichte zu verwenden, wie im Bild unten gezeigt.
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Es kann davon ausgegangen werden, dass die Lösung akzeptabel konvergiert ist, wenn die folgenden Kriterien erfüllt sind:
- Die Anzahl der ausgeführten Iterationen ist größer als die standardmäßig festgelegte Mindestanzahl (derzeit: 300, siehe das Bild Programmoptionen ).
- Die Residualgröße liegt unter dem standardmäßig festgelegten Grenzwert (derzeit: 0,001, siehe Kapitel Stationärer Fluss).
- Das Diagramm der Residualgröße über die Zeit ändert sich nicht mehr (oder nur sehr wenig), oder es oszilliert periodisch um einen bestimmten Mittelwert (siehe das Bild unten).
