‌Fluent仿真挑战：极细狭缝流动收敛问题‌

狭缝模型

任务描述：有限元计算极细的狭缝中的流动，以判断润滑状况

边界条件：静态压力入口（高压），静态压力出口（低压），进出口压差在同一个数量级

接近出口的地方有少许局部高压核心

增大压差（约超出两个数量级）后，遇到问题：计算结果发散，浮点溢出，无法收敛

浮点溢出，无法收敛

1.初始诊断认为：网格质量差，网格不够细密。因缝隙厚度/流动方向长度比值很小，只均分绘制十层网格。而压差过大导致湍流紊乱程度加剧，十层网格不够精确，无法满足迭代要求，使计算结果发散。

网格质量

拟绘制边界层。Ansys mesh“层数+膨胀率”试了几组参数，都不成功，耗时很久也没能完成网格绘制。遂放弃这条路。

2.尝试改变边界条件：静态压力入口（低压），静态压力出口（高压），进出口压差相隔两个数量级，计算收敛。

左侧（高压出口）的返流，与右侧（低压入口）的来流相撞

倘若是高压入口，可以推测，不会有来自低压出口的如此剧烈的返流。上述出现的相撞现象不符合任务要求实际。

但是由此得到启发，压差不变的情况下，入口出口对调使得计算结果收敛，说明目前网格数量适用于目前压差。网格可以暂时不修改。

3.分析为什么入口出口对调，会影响收敛情况。

猜测：混合初始化模拟了阶梯变化，已经十分接近最优解，向某个方向迭代之后越来越偏离最优解，故而发散。

尝试：调整初始化方法，改变为标准初始化，全流域初始值为高压入口压力。计算结果很好地收敛。

尝试解释：初始情况离最优解有一定距离，在逐步迭代过程中，逐渐趋近于最优解，残差下降明显。

计算结果很好地收敛

出口流量监测，收敛情况良好

压力分布呈理想的阶梯状

4 结果的确是很好地收敛了。但是边界条件设置，十分理想，只设置了压力入口和压力出口，没有考虑流固耦合，没有考虑温度场对粘度的影响，没有考虑壁面的动态移动，没有考虑流体中的颗粒杂质。因此老板表示，该结果太过理想，没有参考价值。

漫漫仿真路，网格画不出。将就粗粒度，求解跑不出。求解倘收敛，几何可信度？

以上关于发散的推测，仅代表个人观点。欢迎各路大佬赐教。