模糊控制技术在SIMPLER算法中的应用及求解性能分析

摘要：

为了提高SIMPLER算法在三维流动问题上的求解性能,引入模糊控制方法来自动调控速度亚松弛因子的大小.在数值计算过程中,将相邻两个迭代层次上的最大动量残差比值作为模糊控制输入量,速度亚松弛因子的变化量作为模糊控制输出量,基于最大动量残差的变化趋势可实现速度亚松弛因子的自动调控,从而达到加快收敛的目的.最后,通过3个经典的流动问题验证了模糊控制方法的优越性.研究表明:当初始亚松弛因子为最不利值时,模糊控制方法的收敛速度约是固定松弛因子方法的5～30倍;当初始亚松弛因子为最佳值时,模糊控制方法迭代次数与固定松弛因子方法迭代次数之比为0.7～2.0,收敛速度相差不大;采用模糊控制方法后,SIMPLER算法在不同初始亚松弛因子下均能得到高速收敛的解,同时健壮性也显著提高.研究工作将为大幅提升SIMPLER算法在三维流动问题上的求解性能起到重要作用.

关键词：模糊控制、SIMPLER算法、三维流动问题、亚松弛因子、收敛速度、健壮性

所属期刊栏目：50

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金面上资助项目51476054;教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目NCET-13-0792;北京市自然科学基金资助项目3132010

在线出版日期：2016-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：78-84