In dem Bemühen, die Lösungseffizienz von Autodesk® CFD kontinuierlich zu verbessern, steht nun als Solver-Option der skalierbare Solver zur Verfügung. Dieser Solver wurde speziell für große Simulationen mit einer Größenordnung von 10 bis 50 Millionen Elementen entwickelt. Im Gegensatz zum klassischen Solver ermöglicht der skalierbare Solver jedem Prozess die Ausführung in mehreren Threads als ein Prozess-Thread-Hybrid und ist darauf ausgelegt, die Leistung des Zwischenspeichers zu optimieren. Mit dem Solver wurde die Lösungszeit für große Modelle unter Verwendung mehrerer Rechenknoten erheblich verkürzt. Die Leistung bei kleineren Modellen mit einem einzigen Rechenknoten ist mit der des klassischen Vorgabe-Solvers vergleichbar.
Die automatische Konvergenzbeurteilung legt fest, wann eine Lösung konvergiert ist. Das bedeutet, die Lösung ändert sich nicht mehr und die Berechnung wird automatisch angehalten. Sie untersucht kleine und große Frequenzänderungen im gesamten Lösungsfeld und evaluiert die lokalen und globalen Fluktuationen aller Freiheitsgrade. Mit der automatischen Konvergenzbeurteilung muss nicht mehr ausprobiert werden, ob eine Lösung abgeschlossen ist.
Konvergenzkriterien werden für jeden Freiheitsgrad bewertet, indem die letzten 50 Werte für Min.-, Max.- und Durchschnittsdaten herangezogen werden. Die Durchschnittsdaten werden durch eine lineare Regression angepasst, damit sich eine Neigung ergibt. Die Min.- und Max.-Daten werden verwendet, um einen Datenbereich abzuleiten. Diese Bereichsdaten werden verwendet, um eine normalisierte Neigung zu berechnen:
Eine Variable wird als konvergiert angesehen, wenn der Wert kleiner ist als die Konvergenzbedingung.
Dieser Ansatz eignet sich am besten für Strömungsfelder, die monotone Konvergenz erlangen. Bei einer turbulenten Strömung tritt monotone Konvergenz nur selten auf. Zudem weisen die Durchschnittsdaten einen gewissen Rauschpegel auf, der immer bestehen bleiben wird. Wenn dieser Rauschpegel größer ist, als die Konvergenzkriterien es zulassen, kann niemals vollständige Konvergenz erreicht werden.
Als sekundäres Kriterium wird das RMS-Verhalten über längere Iterationsintervalle hinweg beobachtet. Eine Variable wird als konvergiert angesehen, wenn die RMS-Neigungen die Konvergenzkriterien erfüllen.
Es gibt vier Phasen, die der Solver in einer Analyse zur Bestimmung der Konvergenz durchläuft:
Die ersten fünfzig (50) Iterationen, Advektionsschema ADV 1, werden verwendet, um das grundlegende Strömungsfeld festzulegen. Nach 50 Iterationen wird das ausgewählte Advektionsschema im Solver aktiviert. Diese Phase wird gestartet, um zu einem frühen Zeitpunkt in der Analyse für Stabilität zu sorgen.
Zur Sicherstellung von genauem Druck wird bei allen 50 Iterationen die Druckgleichung gelöst, um die maschinelle Abrundung zu berichtigen. Der Solver für genauen Druck wird auch aufgerufen, wenn der Masseausgleich einen Fehler aufweist, der fünf Prozent übersteigt. Diese Methode wird fortgesetzt, bis die Komponentengeschwindigkeit und die Druckverhältnisse die Konvergenzkriterien erfüllen (Temperatur und Turbulenzmengen haben die Konvergenzkriterien nicht erfüllt).
Der genaue Druck wird für jede Iteration erzielt, bis die Bedingungen an Komponentengeschwindigkeit, Druck und Turbulenz die Konvergenzkriterien erfüllen.
Die Strömungslösung ist gesperrt, ähnlich wie Automatisch erzwungene Konvektion in CFD 1. Solver für exakte Berechnungen werden verwendet, um eine vollständig stationäre Lösung des thermischen Problems herbeizuführen. Nach Abschluss der thermischen Lösung wird die Analyse im Hinblick auf alle Freiheitsgrade vollständig konvergiert und die Analyse automatisch beendet.