Courant數(庫朗數)是流體力學仿真中衡量數值穩定性的關鍵參數,直接影響時間步長與網格分辨率的匹配關係。以下是核心要點:
定義與作用
Courant數(C)由流體速度(u)、時間步長(Δt)和網格尺寸(Δx)定義:
顯式與隱式格式的差異
- 顯式格式:C需嚴格限制(默認值1,複雜問題需減小)。
- 隱式格式:C可更大(理論上無上限),適合非線性問題。
穩定性與收斂性調節
- 初始設置:建議從較小C值(如0.5)開始,逐步增大以平衡收斂速度與穩定性。
- 局部調整:尖鋭外形或高流速區域需加密網格或降低C值。
常見問題處理
- 殘差震盪:檢查網格質量(如局部加密)、調整C值或降低鬆弛因子。
- 非穩態問題:動態調整C值(如激波區域需更小C)。
實際應用建議
- FLUENT中:顯式求解器默認C=1,隱式可設為5。
- CFX中:C值需滿足CFL條件(CFL_safety係數通常為0.25)。
參考:百度AI
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