EBSILON®Professional Online Dokumentation
Die ”Maximale Zahl der Iterationsschritte” begrenzt die Anzahl der Iterationen, um eine Endlosschleife im Falle schlechter Konvergenz zu vermeiden. Der Standardwert ist 999 Iterationsschritte.
In der Kombobox ”Ende der Iteration bei einer Genauigkeit” wird die Genauigkeit eingestellt, bei der die Iteration abgeschlossen werden soll. Dabei wird für jede Leitung im Massenstrom, im Druck und in der Enthalpie die relative Abweichung zwischen dem aktuellen und dem vorhergehenden Iterationsschritt betrachtet und die größte relative Abweichung ermittelt. Die Iteration wird beendet, wenn diese Abweichung größenordnungsmäßig kleiner als die spezifizierte Genauigkeit wird (aus historischen Gründen wird für Massenstrom und Druck das Doppelte, bei der Enthalpie das Dreifache der eingestellten Grenze verwendet). Der Standardwert für die Genauigkeit ist 10-7.
Erst wenn bei allen Variablen auf allen Leitungen die relative Änderung betragsmäßig kleiner als diese Schranke ist, wird das Iterationsverfahren erfolgreich beendet. Normalerweise wird diese relative Änderung auf den Wert der Variable bezogen.
Wenn sich also beispielsweise ein Massenstrom von 50 auf 51 kg/s ändert, ist die relative Änderung 2%. Bei einer Konvergenzgenauigkeit von 10-7 (dies ist der Standardwert) darf sich dieser Massenstrom von 50 nur noch um 0.000005 kg/s (also 5 mg/s) ändern, damit der Wert als konvergent angesehen wird. Bei einem Massenstrom von 0.01 kg/s wäre die zulässige Änderung
dann nur noch 10-9 kg/s. Solch kleine Änderungen sind aber in der Praxis nicht signifikant und würden die Iteration unnötigerweise in die Länge ziehen. In vielen Fällen könnte aufgrund des „numerischen Rauschens“ auch gar keine Konvergenz mehr erzielt werden.
Aus diesem Grunde wurde in Ebsilon eine minimale Bezugsgröße für die Berechnung der relativen Änderung definiert. Wenn der Wert der Variable kleiner als die Bezugsgröße war, wurde die relative Änderung nicht in Bezug auf die Variable, sondern in Bezug auf die Bezugsgröße berechnet. Dadurch wurden (bei einer Konvergenzgenauigkeit von 10-7) Massenstromschwankungen von weniger als 0.000002 kg/s, Druckschwankungen von weniger als 0.0000002 bar und Enthalpieschwankungen von weniger als 0.00006 kJ/kg nicht mehr als Konvergenzhindernis angesehen.
Es besteht die Möglichkeit diese Mindestbezugsgrößen individuell für einzelne Leitungen vorzugeben. Dadurch können weniger interessante Bereiche der Schaltung mit einer geringeren Genauigkeit gerechnet werden und dadurch die Rechenzeit möglicherweise verkürzt werden.
Siehe dazu "Individuelle Vorgabe der Konvergenzgenauigkeit " im Bauteil 1 (Randwert ) und Bauteil 33 (und Startwert).
"Erweiterung des Gleichungssystems um Materialgleichungen" legt fest, welche Variablen in das Matrix-Lösungsverfahren aufgenommen werden. Standardmäßig werden die Massenströme, Drücke und Enthalpien aller Leitungen in die Matrix aufgenommen. Heizwerte und Zusammensetzungen werden sequentiell von Bauteil zu Bauteil weiter gereicht.
Optional kann man aber auch die Heizwerte und die Zusammensetzungen in die Matrix mit aufnehmen. Dies ist erforderlich, wenn Heizwerte und Zusammensetzung bei der Validierung berücksichtigt werden soll.
Bei der Simulation kann dieser Modus in seltenen Fällen zu einer Verbesserung der Konvergenz führen (in Modellen, bei denen die Verteilung der Zusammensetzung Konvergenz-kritisch ist). Der Nachteil ist, dass sich die Anzahl der Gleichungen etwa verzehnfacht und dadurch längere Rechenzeiten in Kauf genommen werden müssen. Verwenden sie darum diesen Modus in Simulationsberechnungen nicht.
Bei Verwendung vom Leitungstyp "Universalfluid" steht diese Einstellung nicht zur Verfügung.
Es besteht die Möglichkeit, die Integration nur für die Simulation durchzuführen (wo sich die Rechenzeit etwa linear mit der Anzahl der Gleichungen erhöht) oder für Simulation und Validierung (wo sich die Rechenzeit quadratisch mit der Anzahl der Gleichungen erhöht).
Die "Maximale Rechenzeit" sollte nur bei Online-System verwendet werden, bei denen es unbedingt wichtig ist, dass die Berechnung nach einer bestimmten Zeitspanne beendet wird, auch wenn die Ergebnisse nicht verwertbar sind. Wenn diese Option aktiviert ist, hört die Rechnung nach Ablauf der Zeit einfach irgendwo auf. Die Zahlenwerte, die sich zu diesem Zeitpunkt in den Komponenten und Leitungen befinden, sind völlig zufällig und brauchen mit der physikalischen Realität nichts zu tun zu haben.
Auswahlfeld Komponentenergebnisse in jedem Iterationsschritt berechnen.