Fluent计算出现“Floating point exception”时的解决办法

“Floating point exception”代表的含义是浮点溢出，一般在运行某一算法的时候无法继续计算时出现。通常来说，浮点溢出就代表着计算不收敛。下面提供几种解决这个问题的方法：

1.检查边界条件的设置：

检查以下各项，保证其数值不为0：流动湍能（turbulent kinetic energy）、温度、可压缩流体仿真中的压力。

2.调整时间步长：

当时间步长过大时也会造成计算结果不收敛，尤其是进行第一次迭代时，流体速度通常会比较小，CFL准则会导致时间步长设置过大。

3.改变求解器：尽可能使用耦合显式求解器，也可以选择GMAG或者平滑求解器。平滑求解器在矩阵条件不好的时候有效。

4.处理器：

串联或并联计算时，使用单个求解器可能能够解决浮点溢出的问题。

5.提高网格质量：

调整网格参数，重新划分网格，保证网格歪斜度（skewness）在0.8以下，或尝试使用conformal网格。

6.使用亚松弛（under-relaxation）方法：

Fluent默认的更新方法是利用新计算的数值代替旧值。在进行仿真计算时，一般会根据初始条件估算出下一步的结果，但大多数情况下估算结果会与真实结果差距较大，因此通过迭代的方法进行计算，收敛得到真实结果。

亚松弛方法的原理是当计算出新指后，不以新值作为下一步迭代的初始值，而是按权重组合旧值和新值作为下一步的初始值。

如果亚松弛因子为1，则代表新值的权重为1，旧值为0，即完全使用新值作为下一步的初始值；反之，若松弛因子为0，则代表新值的权重为0，旧值为1，即以上一步的旧值作为下一步的初始值。

一般来说，对于速度的亚松弛因子取0.7，对于压力及其他标量为0.3.如果计算结果不收敛，可以尝试使用更低的亚松弛因子，例如速度亚松弛因子取0.3，压力及其他标量取0.1。

7.使用upwind convection schemes：

upwind convection schemes引入了数植扩散，可以确保在特定的情况下计算收敛。对于稳态仿真，使用bounded Gauss upwind schemes更加合适，因为这个能够确保计算满足边界条件。

另外，还要避免使用高阶项，因为高阶项更容易导致计算结果不收敛。

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