复杂流体场景仿真故障排查课程-中科信软培训

复杂流体场景仿真故障排查课程

培训对象： 有一定CFD仿真经验但常遇到收敛问题的工程师、负责仿真质量审核的技术骨干、需要提升仿真可靠性的研发人员。
培训目标：
1. 掌握CFD仿真常见故障（发散/振荡/非物理解）的识别与诊断方法。
2. 精通网格质量优化、边界条件校准、求解器参数调整等系统性排查技巧。
培训内容：
1. 故障排查概述与思维框架： 收敛失败类型（发散/振荡/伪收敛），故障诊断"金字塔"模型（网格-物理模型-边界条件-求解参数-计算资源），系统化排查思维。
2. 网格质量问题排查： 网格质量指标解读（歪斜度/长宽比/正交质量/Y+），负体积/高歪斜单元定位与修复，网格独立性验证失败原因分析。
3. 残差曲线诊断： 发散型残差/振荡型残差/平台型残差/缓慢下降型残差特征分析，不同方程（连续性/动量/湍流/能量）残差耦合关系解读。
4. 边界条件问题诊断： 边界条件设置合理性检查（进出口流量/压力平衡），远场边界反射影响，湍流参数（湍流度/粘度比）不合理导致的问题。
5. 物理模型选择不当排查： 湍流模型适用范围误判，多相流模型选型错误，可压/不可压假设错误，辐射模型简化过度导致的不收敛。
6. 求解器参数调整技巧： 欠松弛因子调整策略（压力-速度耦合格式切换），库朗数（CFL）控制（显式/隐式格式），时间步长选择方法（瞬态仿真）。
7. 离散格式选择与稳定性： 一阶迎风/二阶迎风/QUICK格式稳定性与精度权衡，高阶格式收敛困难时的降阶处理策略，限制器设置。
8. 初始条件与预估方法： 全场初始化/混合初始化/FMG初始化优劣对比，复杂流场的分级初始化策略（先稳态后瞬态/先低阶后高阶），势流场预估。
9. 多相流问题专项排查： 相间作用力设置导致的不收敛，相含率初始化方法对收敛影响，多相流求解器选择（耦合/非耦合求解）与调整。
10. 动网格问题诊断： 网格光顺/铺层/重构参数设置不当导致负体积，六自由度运动发散原因分析，重叠网格挖洞失败排查。
11. 计算资源与并行问题： 并行分区不合理导致负载不均，MPI通信错误，内存不足导致的计算中断，GPU加速适应性判断。
12. 综合实战项目： "某复杂几何湍流热对流仿真故障排查"——从发散残差入手，系统检查网格质量、边界条件、物理模型、求解参数，逐步定位问题并成功收敛，输出故障排查报告。

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