fluent 笔记

一、pressure based和density based
density based适用于可压缩流,pressure based适用于不可压缩流.
density based把density作为主要变量之一。但不可压时density是常数(一般加入假想的人工可压缩性,来减缓这个矛盾

二、Coupled和segregated求解有什么区别?
Coupled会同时求解所有的方程(质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程)而不是单个方程求解(方程互相分离)。当速度和压力高度耦合(高压和高速)时应该使用耦合求解,但这样会需要较长的计算时间。
在耦合求解中,能量方程中总是包含组分扩散(Species Diffusion Term)项。
当使用segregated求解时,fluent允许指定固体材料的各项异性传导性。
求解方法主要根据要求解的模型来选择。Segregated方法是基于压力,而coupled求解是基于密度的。这样就使得segregated求解低速流动较好而coupled求解音速/超音速问题较好。我不推荐使用coupled求解所有低于马赫数4的流动(直到基于压力的coupled求解方法出现在下一个fluent版本中)。我曾经用segregated方法求解直到1.5马赫的问题,并且结果很好。但是速度越高,需要的网格就越多(因为segregated趋向于“平滑”波动),所以必须多加注意划分网格。
Coupled方法使用默认设置时往往是比较稳定的。Segregated方法常常对容许极根很敏感。当使用segregated方法求解时,不要提高turbulent viscosity ration limit(除非你根据过去的经验或者你的物理模型有很好的理由超过这个极限,但我从没有听说这样是比较理想的)。不要给压力和温度极限限定的合理的范围(例如Plimits=Pstatic+/-(2*dynamic pressure))来计算适当的温度。

三、刚看了一些关于压力基和密度基的介绍,在这里简单总结一些,希望对大家有用。
1,pressure based 求解方法在求解不可压流体时,如果我们联立求解从动量方程和连续性方程离散得到的代数方程组,可以直接得到各速度分量及相应的压力值,但是要占用大量的计算内存,这一方法已可以在Fluent6.3中实现,所需内存为分离算法的1.5-2倍,同时Fluent6.3中的压力基耦合求解器也很适合求解带有激波的高速空气动力问题(可压流体),这是一个新变化。本人也在尝试用这个模型模拟一些噪声问题。
2,density based求解方法是针对可压流体设计的,因而更适合于可压流场的计算。以速度分量、密度(密度基)作为基本变量,压力则由状态方程求解。

四、Pressure-Based Solver是Fluent的优势,它是基于压力法的求解器,使用的是压力修正算法,求解的控制方程是标量形式的,擅长求解不可压缩流动,对于可压流动也可以求解;Fluent 6.3以前的版本求解器,只有Segregated Solver和Coupled

Solver,其实也就是Pressure-Based Solver的两种处理方法;
Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的,它是基于密度法的求解器,求解的控制方程是矢量形式的,主要离散格式有Roe,AUSM+,该方法的初衷是让Fluent具有比较好的求解可压缩流动能力,但目前格式没有添加任何限制器,因此还不太完善;它只有Coupled的算法;对于低速问题,他们是使用Preconditioning方法来处理,使之也能够计算低速问题。
Density-Based Solver下肯定是没有SIMPLEC,PISO这些选项的,因为这些都是压力修正算法,不会在这种类型的求解器中出现的;一般还是使用Pressure-Based Solver解决问题。

四、CFD技术贴之6-如何提高gridgen,fluent的工作效率 2007-03-02 21:10
提到工作效率,因为在公司,所以比较看重。做CFD,有很多技巧可以提高效率。今天我和peter用了3个小时左右准备了22个case dat文件,每个200万网格,然后准备周末放在并行fluent上,每个四个nodes算两天。准备过程很简单,就是重复性工作太多,每个case都是一样的,只是我们要优化windbreak,别的superstructure都是一样的,只有一个windbreak不同,我们准备了11个windbreak,在incident wind angle 15度和30度下算,所以就是22个case。关于如果建立不同角度的风速,以后再说。
基本的步骤就是在gridgen里面设好不同的windbreak,然后输出case file。然后再fluent里面设好边界条件,然后interpolate,再reorder domain,然后保存。我们使用journal来节省时间,在gridgen里面写好glf文件,执行,一下子输出11个case,然后在fluent里面也用journal,自动设置边界条件,scale,fuse,append case,interpolate,reorder domain,自动保存。全部自动完成,只需每次读入不同的jouranl file就行了。关于journal的生成,要特别小心,因为fluent的journal命令在选择菜单下的frame'的时候,是用数字(从0开始,而不是1)来确定位置,而不是根据名字,所以要想用一个journalfile解决问题,就得保证每个case里面的zone次序是一样的,这样fluent就不会选错。生成journal的方法,可以自己写命令,简单一点的就是start journal,然后自己操作一遍,把操作写入journal,然后就可以用了。但要注意检查,因为复杂的命令保证会有错,要看懂命令,然后修改好


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