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Relaxation and Convergence Criteria

Numerical methods used to solve the equations for fluid flow and heat transfer most often employ one or more iteration procedures. By their nature, iterative solution methods require a convergence criteria that is used to decide when the iterations can be terminated.

유체 흐름 및 열전달 방정식을 풀기 위해 사용하는 수치 법은 하나 이상의 반복적 인 방법이 채용되고 있습니다.  특성상 반복 해법은 언제 반복을 중지 할 수 있는지를 결정하는 수렴 조건이 필요합니다.

In many cases, iteration methods are supplemented with relaxation techniques. For example, over-relaxation is often used to accelerate the convergence of pressure-velocity iteration methods, which are needed to satisfy an incompressible flow condition. Under-relaxation is sometimes used to achieve numerically stable results when all the flow equations are implicitly coupled together.

종종 반복적인 방법은 완화 법으로 보완됩니다.  예를 들어,과 완화는 압력 – 속도 반복 방법의 융합을 가속화하는 데 사용되는 경우가 많으며, 이것은 비압축성 흐름 조건을 충족해야합니다.  부족 완화는 모든 흐름 방정식이 음으로 결합되어있을 때, 수치적으로 안정된 결과를 얻기 위해 가끔 사용됩니다.

Choosing Relaxation Criteria

The amount of over or under-relaxation used can be critical. Too much leads to numerical instabilities, while too little slows down convergence. Similarly, a poorly chosen convergence criteria can lead to either poor results (when too loose) or excessive computational times (when too tight).

사용하는 over or under-relaxation의 양이 중요 할 수 있습니다.  너무 많으면 수치적으로 불안정 해지고 너무 작으면 수렴 속도가 느려집니다.  마찬가지로 수렴 조건을 잘못 선택하면 결과의 질이 나빠지거나 (너무 느슨한 경우) 계산 시간이 너무 길어 지거나 (너무 엄격 경우) 할 수 있습니다.

Selecting proper relaxation and convergence criteria can be a difficult and frustrating experience for users of computational fluid dynamics software. The criteria depend on the specifics of the problem being solved, which may change during the evolution of a problem. Unfortunately, there are no universal guidelines for selecting criteria because they depend not only on the physical processes being approximated, but also on the details of the numerical formulation. Many CFD programs have a standard set of recommended criteria, but users must often resort to trial-and-error adjustments to get good results.

적절한 완화 조건 및 수렴 조건을 선택하는 것은 전산 유체 역학 (CFD) 소프트웨어의 사용자에게 어렵고 초조한 작업이 될 수 있습니다.  조건은 해결되는 문제의 특성에 따라 다르지만, 이러한 특성은 문제가 발전하는 과정에서 변경 될 수 있습니다.  불행히도 조건을 선택할 때의 일반적인 지침은 없습니다.  근사되는 물리적 과정뿐만 아니라 수치 공식 상세도 관련되기 때문입니다.  많은 CFD 프로그램에 권장되는 조건의 표준 세트가 포함되어 있지만, 많은 경우 좋은 결과를 얻기 위해서는 시행 착오에 의한 조정을 할 필요가 있습니다.

Dynamic Selection of Criteria

FLOW-3D users are exempt from these difficulties because all relaxation and convergence criteria are selected by the program itself. Further, all selections are adjusted dynamically by the program to follow the development of the solution. Of course, users can always override the automatically selected criteria for special cases. One such case would be the use of a very large convergence criteria and no over-relaxation as a way to reach steady-state conditions with less CPU time.

FLOW-3D를 사용하면 완화 및 수렴 조건이 모두 프로그램 자체에 의해 선택되기 때문에 이런 고생은 필요하지 않습니다.  또한, 모든 선택이 솔루션의 발전에 따라 프로그램에 의해 동적으로 조정됩니다.  물론 특수한 경우에는 자동으로 선택된 조건을 사용자가 언제든지 무시할 수 있습니다.  이러한 경우는 예를 들어, 매우 큰 수렴 조건을 사용하여 오버 완화를 사용하지 않고 적은 CPU 시간에서 정상 상태에 도달하기위한 경우 등입니다.