FLUENT教程-ANSYS_fluent_CFD
收敛解的精度和以下因素有关： – 合适的物理模型，模型的精度 – 网格密度，网格无关性 – 数值误差
FLUENT 中的物理模型
流动和传热 – 动量、质量、能量方程 – 辐射 湍流 – 雷诺平均模型 (Spalart-Allmaras, k–ε, k– ω, 雷诺应力模型) – 大涡模拟 (LES) 和分离涡模拟 (DES) 组分输运 体积反应 – Arrhenius 有限速率化学反应 – 湍流快速化学反应 • 涡耗散, 非预混, 预混，局部预混 – 湍流有限速率反应 • EDC, laminar flamelet, composition PDF transport – 表面化学反应
Wedge (prism) mesh Tetrahedral mesh
多域（或混合）网格
Model courtesy of ROI Engineering
多域或混合网格在不同的域使用不同 的网格类型，例如
– 在风扇和热源处使用六面体网格 – 在其他地方使用四面体/棱柱体网格
多域网格是求解精度、计算效率和生 成网格工作量之间的很好的平衡手段 当不同域直接的网格节点不一致时， 需要使用非一致网格技术将会在芯片内部，以及它所在的电路板上传导。另一方面，在电路 板和上壁面之间，有空气流动。气流流经电路板和电子芯片进行冷却，热量传递给空气后借由 空气复杂流动散发出去。
Symmetry Planes Top wall (externally cooled) h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K
四边形/六面体还是三角形/四面体网格
对复杂几何，四边形/六面体网格没有 数值优势，你可以使用三角形/四面体 网格或混合网格来节省划分网格的工 作量 – 生成网格快速
– 流动一般不沿着网格方向 混合网格一般使用三角形/四面体网格， 并在特定的域里使用其他类型的单元 – 例如，用棱柱型网格捕捉边界层 – 比单独使用三角形/四面体网格更 有效
Solid model of a Headlight Assembly
设计和划分网格
估计计算域的各个部分都需要何种程度的 网格密度 – 网格必须能捕捉感兴趣的几何特征，以及 关心变量的梯度，如速度梯度、压力梯度、 温度梯度等。 – 估计出大梯度的位置 – 使用自适应网格来捕捉大梯度 估计何种类型的网格是最合适的 – 考虑几何的复杂度 – 使用四边形/六面体网格，或者三角形/四 面体网格是否足够合适 – 是否需要使用非一致边界条件 是否有足够的计算机资源 – 大概需要多少个单元/节点？ – 大概需要使用多少个物理模型？
后处理过程 8.查看计算结果 9.修订模型
Post Processing
8. Examine results
创建几何模型
得到流体域的几何模型 – 使用现有的CAD模型 • 从固体域中抽取出流体域 – 直接创建流体几何模型 简化几何 – 去除可能引起复杂网格的不必要特征（倒 角、焊点等） – 使用对称或周期性 • 流场和边界条件是否都是对称或周期性 的？ 考虑是否需要切分模型以获得边界条件或者创 建域
( x, y, z )
E V E p keff T h j J j eff V t j
S
h
• •
Conduction
每单位质量的能量E定义为
传导
Species Diffusion 物质扩散
Air Outlet
Air inlet V = 0.5 m/s T = 298 K
Electronic Chip (one half is modeled) k = 1.0 W/m∙K Q = 2 Watts Circuit board (externally cooled) k = 0.1 W/m∙K h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K
Symmetry Planes Top wall (externally cooled) h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K
Air Outlet
Air inlet V = 0.5 m/s T = 298 K
Electronic Chip (one half is modeled) k = 1.0 W/m∙K Q = 2 Watts Circuit board (externally cooled) k = 0.1 W/m∙K h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K
ThreePhase Inlet Gas outlet
Contours of Oil Volume Fraction in a Three-Phase Separator
Water outlet
Oil outlet
Pressure Contours in a Squirrel Cage Blower (Courtesy Ford Motor Co.)
Pressure Contours in Near-Ground Flight
Examine results to ensure property conservation and correct physical behavior. High residuals may be caused by just a few poor quality cells.
FLUENT 中的物理模型
多相流模型 – 离散相模型 (DPM) – VOF – Mixtures – Eulerian-Eulerian and Euleriangranular – Liquid/Solid and cavitation phase change 动网格 – Moving zones • Single and multiple reference frames (MRF) • Mixing plane model • Sliding mesh model – Moving and deforming (dynamic) mesh (MDM) 用户定义标量输运方程
Post Processing
8. Examine results
后处理过程 8.查看计算结果 ＊ 9.修订模型 ＊
实例演示 电路板和电子芯片的散热
电子芯片工作时产生的热量将会在芯片内部，以及它所在的电路板上传导。另一方面，在电路 板和上壁面之间，有空气流动。气流流经电路板和电子芯片进行冷却，热量传递给空气后借由 空气复杂流动散发出去。
ANSYS-FLUENT 培训
什么是 CFD?
CFD是计算流体动力学（Computational fluid dynamics）的缩写，简单来 说，就是研究流体运动和受力的关系。CFD一般是基于连续介质理论，要 通过数值方法求解以下的控制方程组
– 质量守恒方程 – 动量守恒方程 – 能量守恒方程 – 组分守恒方程
– 体积力
– 等等
求解： ( x, y, z, t ) 数值方法：
(V , p, T ,)
什么是 CFD?
CFD 分析一般应用在以下阶段: – 概念设计 – 产品的详细设计
– 发现问题
– 改进设计
CFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和人力。
CFD如何工作?
CFD 求解器是基于有限体积法的
非一致网格
对复杂几何体，非一致网格很有用 – 分别划分每一个域，然后粘接 在其他情况下，也使用非一致网格界面技 术 – 不同坐标系之间 – 移动网格
Non-conformal interface
3D Film Cooling Coolant is injected into a duct from a plenum. The plenum is meshed with tetrahedral cells while the duct is meshed with hexahedral cells Compressor and Scroll The compressor and scroll are joined through a non conformal interface. This serves to connect the hex and tet meshes and also allows a change in reference frame
– 计算域离散化为一系列控制体积 – 在这些控制体上求解质量、动量、能量、 组分等的通用守恒方程
Control Volume*
Fluid region of pipe flow is discretized into a finite set of control volumes.
Unsteady Convection Diffusion Generation
实例演示 材料性质：define →material
Top wall：铝
Electronic Chip k = 1.0 W/m∙K
空气
Circuit board k = 0.1 W/m∙K
实例演示 物理模型
流动和传热 – 动量、质量→ (V , p) – 能量方程→ T ( x, y, z, t ) – 稳态流动： 湍流 – 空气入口的雷诺数约为870 – 不是为湍流流动；层流 流体的能量输运方程
Mesh
Physics Solver Settings
Update Model 9.
Solve
7. Compute solution
前处理和求解过程 3.创建代表计算域的几何实体 √ 4.设计并划分网格 √ 5.设置物理问题（物理模型、材料属性、 域属性、边界条件 …）▲ 6.定义求解器 （数值格式、收敛控 制 …）＊ 7.求解并监控 ＊
Triangle
Quadrilateral
Tetrahedron
Hexahedron
Pyramid
Prism/Wedge
fluent教程
fluent教程Fluent是一款由Ansys开发的计算流体动力学（CFD）软件，广泛应用于工程领域，特别是在流体力学仿真方面。
本教程将介绍一些Fluent的基本操作，帮助初学者快速上手。
1. 启动Fluent首先，双击打开Fluent的图形用户界面（GUI）。
在启动页面上，选择“模拟”（Simulate）选项。
2. 创建几何模型在Fluent中，可以通过导入 CAD 几何模型或使用自带的几何建模工具来创建模型。
选择合适的方法，创建一个几何模型。
3. 定义网格在进入Fluent之前，必须生成一个网格。
选择合适的网格工具，如Ansys Meshing，并生成网格。
确保网格足够精细，以便准确地模拟流体力学现象。
4. 导入网格在Fluent的启动页面上，选择“导入”（Import）选项，并将所生成的网格文件导入到Fluent中。
5. 定义物理模型在Fluent中，需要定义所模拟流体的物理属性以及边界条件。
选择“物理模型”（Physics Models）选项，并根据实际情况设置不同的物理参数。
6. 设置边界条件在模型中，根据实际情况设置边界条件，如入口速度、出口压力等。
选择“边界条件”（Boundary Conditions）选项，并给出相应的数值或设置。
7. 定义求解器选项在Fluent中，可以选择不同的求解器来解决流体力学问题。
根据实际情况，在“求解器控制”（Solver Control）选项中选择一个合适的求解器，并设置相应的参数。
8. 运行仿真设置完所有的模型参数后，点击“计算”（Compute）选项，开始运行仿真。
等待仿真过程完成。
9. 后处理结果完成仿真后，可以进行结果的后处理，如流线图、压力分布图等。
选择“后处理”（Post-processing）选项，并根据需要选择相应的结果显示方式。
10. 分析结果在后处理过程中，可以进行结果的分析。
比较不同参数的变化，探索流体流动的特点等。
以上是使用Fluent进行流体力学仿真的基本流程。
2024版年度ANSYSFLUENT培训教材UDF
THANKS
感谢观看
2024/2/2
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后处理功能增强
UDF可以用于后处理过程中，提 取流场数据并进行自定义处理。
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编程环境与语言基础
编程环境
UDF的编写通常在ANSYS FLUENT提供的集成开发环境中进行，该环境支持C语言编程。
语言基础
UDF的编写需要具备一定的C语言基础，包括变量定义、控制结构、函数调用等方面的 知识。
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对比分析不同场景下性能表现
对比不同UDF之间的性能差异
通过对比不同UDF在同一场景下的性能表现，可以分析出各自的优势和不足，为后续的 优化和改进提供方向。
分析不同场景对UDF性能的影响
通过改变场景参数，如网格数量、时间步长等，可以分析出这些参数变化对UDF性能的 影响规律和趋势。
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多相流模拟
化学反应模拟
在多相流模拟中，UDF可以用于定义相间作 用力、相变过程等复杂现象。
对于涉及化学反应的流动问题，UDF可以用 于定义化学反应速率、物质输运等过程。
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UDF编程入门与实践
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准备工作与设置
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安装ANSYS Fluent软件，并确认软件版本与 UDF兼容性。
燃烧模拟
通过UDF定义燃烧反应中的化学动 力学模型，模拟燃烧过程中的温度 场、浓度场和流场分布，分析燃烧 效率和污染物排放等。
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拓展应用：多相流、化学反应等
2024/2/2
多相流模拟 通过UDF可以方便地定义多相流模型中的相间作用力、相 变等物理现象，模拟多相流体的混合、分离和传输过程。
化学反应模拟 UDF可以定义化学反应中的反应速率、反应热等参数，模 拟化学反应过程中的物质转化和能量传递现象。此外，还 可以模拟催化剂对化学反应的影响等。
fluent_计算步骤
导出为数据文件
将数值形式的计算结果导出为数 据文件，如Excel、SPSS格式，方 便用户进行数据管理和统计分析 。
THANKS
谢谢您的观看
在每个迭代步骤中，根据物理 方程进行计算，更新物理量。
监视计算过程和结果
01
在计算过程中，监视计算域内的 物理量变化。
02
检查计算结果的收敛性和稳定性 。
如果发现计算结果不收敛或不稳 定，需要调整数值方法和算法， 重新进行计算。
03
在计算结束后，对结果进行后处 理和分析，提取有用的信息和结
论。
04Biblioteka Fluent 20.1”等。
进入主界面，包括菜单栏、工具栏、图形窗口和消息窗口等。
03
导入模型文件
在菜单栏中选择“File”菜单 。
在弹出的对话框中选择要导 入的模型文件，例如 “case”或“mesh”等。
在下拉菜单中选择 “Import”选项。
点击“Open”按钮，导入模 型文件。
检查模型完整性
选择求解器类型
有限元法（FEM）
适用于解决各种工程问题，如结构分析、热传导、流体动 力学等。
有限体积法（FVM）
适用于解决流体动力学问题，如流体流动、传热等。
有限差分法（FDM）
适用于解决偏微分方程，如热传导方程、波动方程等。
设置求解器参数
网格尺寸
确定计算域的离散程度，网格尺寸越小，计算精度越高，但计算时 间也会增加。
定义计算域的边界
根据几何形状，定义计算域的边界，包括起始点、终止点和边界条 件等。
确定计算域的大小和分辨率
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程Chapter 1: Introduction to ANSYS FluentIn this chapter, we will provide an overview of ANSYS Fluent and explain its importance in the field of fluid dynamics simulation. ANSYS Fluent is a powerful computational fluid dynamics (CFD) software used for simulating and analyzing fluid flows. It enables engineers and scientists to study the behavior of fluids, predict their performance in various scenarios, and optimize the design of systems involving fluid flow.Chapter 2: Pre-ProcessingThe pre-processing stage involves preparing the geometry of the system and defining the desired fluid flow conditions. ANSYS Fluent provides a variety of tools to import and manipulate geometry files, such as creating boundaries, defining initial conditions, and specifying material properties. Additionally, it allows users to create a mesh grid that discretizes the computational domain into smaller elements for accurate simulations.Chapter 3: Boundary ConditionsBoundary conditions play a crucial role in defining the behavior of the fluid flow simulation. In this chapter, we will explain the different types of boundary conditions available in ANSYS Fluent, including velocity inlet, pressure outlet, wall, and symmetry. Each boundarycondition has specific input parameters that need to be defined, such as velocity magnitude, pressure, and temperature.Chapter 4: Solver SettingsThe solver settings determine the numerical methods used to solve the fluid flow equations in ANSYS Fluent. This chapter will introduce the various solver options available, including pressure-based and density-based solvers. It will also discuss the importance of convergence criteria and the influence of physical properties, such as turbulence models and turbulence intensity.Chapter 5: Post-ProcessingOnce the simulation is complete, post-processing is performed to analyze and visualize the results. In ANSYS Fluent, users have access to a range of post-processing tools, such as contour plots, vector plots, velocity profiles, and pressure distribution. This chapter will explain how to interpret these results to gain insights into the fluid flow behavior and make informed design decisions.Chapter 6: Advanced FeaturesIn this chapter, we will explore some of the advanced features of ANSYS Fluent that can enhance the accuracy and efficiency of fluid flow simulations. These include multiphase flow simulations, combustion modeling, heat transfer analysis, and turbulence modeling. We will provide step-by-step instructions on how to set up and run simulations using these advanced features.Chapter 7: Case StudiesTo further illustrate the capabilities of ANSYS Fluent, this chapter will present a series of case studies involving different fluid flow scenarios. These case studies will cover a range of applications, such as fluid flow in pipes, aerodynamics of a car, and natural convection in a room. Each case study will include the problem statement, simulation setup, and analysis of the results.Chapter 8: Troubleshooting and TipsANYS Fluent, like any software, can sometimes encounter issues or produce unexpected results. In this chapter, we will discuss common troubleshooting techniques and provide tips for optimizing simulation setup and improving simulation accuracy. This will include techniques for mesh refinement, convergence improvement, and understanding error messages.Conclusion:ANSYS Fluent is a powerful tool for conducting fluid dynamics simulations. In this tutorial, we have covered the fundamental aspectsof using ANSYS Fluent, including pre-processing, boundary conditions, solver settings, post-processing, advanced features, and troubleshooting. By following this tutorial, users can gain a solid foundation in conducting fluid flow simulations using ANSYS Fluent and leverageits capabilities to analyze and optimize fluid flow systems in various applications.。
2024版ansysfluent官方培训教程07udf
选择合适的编程工 具
可以使用任何支持C语言的编程 工具来编写UDF程序，如 Microsoft Visual Studio、 Code:Blocks等。根据实际需求 选择合适的编程工具进行安装和 配置。
03
编写简单的UDF程 序
在了解基本语法和编程规范后， 可以尝试编写一个简单的UDF程 序，如计算流场中某点的速度大 小。在编写过程中，需要注意代 码的规范性和可读性。
2024/1/26
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UDF定义及作用
01
UDF（User-Defined Function） 是用户自定义函数，允许用户在 ANSYS Fluent中编写自己的代 码来解决特定问题。
02
UDF可以用于定义边界条件、物 性参数、源项、控制方程等，扩 展了ANSYS Fluent的功能和灵 活性。
03
switch-case等，用于实现条 件判断。
循环结构包括for循环、while 循环和do-while循环，用于实 现重复执行某段代码的功能。
2024/1/26
在使用控制语句和循环结构时， 需要注意语法格式和正确使用 大括号（{}）来定义代码块。
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UDF常用函数库介绍
数学函数库包含了常见的数学运算函数，如sin、 cos、sqrt等。
2024/1/26
不收敛问题
调整求解器设置、改进网格质量或调整边界条件，以提高求解收敛性。
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性能优化建议
优化算法
选择更高效的算法和数据结构，减少计算量 和内存占用。
并行计算
利用ANSYS Fluent的并行功能，加速UDF 的计算过程。
2024/1/26
减少I/O操作
减少不必要的文件读写操作，以提高程序运 行效率。
ANSYSFLUENT培训教材UDF
cell_t c; Thread *ct; real xc[ND_ND]; thread_loop_c(ct,domain) {
begin_c_loop (c,ct) { C_CENTROID(xc,c,ct); if (sqrt(ND_SUM(pow(xc[0]-0.5,2.),
Fluid (cell thread or zone)
Domain
Cell Thread
face Thread
Cells
Faces
为了在thread (zone)中获得数据，我们需要提供正确的指针，并 使用循环宏获得thread中的每个成员(cell or face)
A Pera Global Company © PERA China
– 所有的UDFs 以 DEFINE_ 宏开始
– x_velocity 将在 GUI中 出现
– thread 和 nv DEFINE_PROFILE 宏的参 数， 分别用来识别域和变量
– begin_f_loop宏通过 thread指针，对所有的面f 循环
F_CENTROID宏赋单元位置向 量给 x[]
点击 Interpret FLUENT 窗口会出现语言 如果没有错误，点击 Close
A Pera Global Company © PERA China
解释 vs. 编译
用户函数可以在运行时读入并解释，也可以编译形成共享库文件并和 FLUENT链接
解释 vs. 编译 – 解释
• 解释器是占用内存的一个大型程序 • 通过逐行即时执行代码 • 优势 – 不需要第三方编译器 • 劣势 – 解释过程慢，且占用内存
史上Fluent最详细操作步骤 一看就懂
Fluent简单分析教程第1步双击运行Fluent，首先出现如下界面，对于二维模型我们可以选择2d（单精度）或2ddp（双精度）进行模拟，通常选择2d即可。
Mode选择缺省的Full Simulation即可。
点击“Run”。
然后进入如下图示意界面：第2步：与网格相关的操作1.读入网格文件car1.mesh操作如下图所示：打开的“Select File”对话框如图所示：（1）找到网格文件E:\gfiles\car1.mesh;（2）点击OK，完成输入网格文件的操作。
注意：FLUENT读入网格文件的同时，会在信息反馈窗口显示如下信息：其中包括节点数7590等，最后的Done表示读入网格文件成功。
2.网格检查：操作如下图所示：FLUENT在信息反馈窗口显示如下信息：注意：（1）网格检查列出了X,Y的最小和最大值；（2）网格检查还将报告出网格的其他特性，比如单元的最大体积和最小体积、最大面积和最小面积等；（3）网格检查还会报告出有关网格的任何错误，特别是要求确保最小体积不能是负值，否则FLUENT无法进行计算。
3.平滑（和交换）网格这一步是为确保网格质量的操作。
操作：→Smooth/Swap...打开“Smooth/Swap Grid”对话框如图所示：（1）点击Smooth按钮，再点击Swap，重复上述操作，直到FLUENT 报告没有需要交换的面为止。
如图所示：（2）点击Close按钮关闭对话框。
注意：这一功能对于三角形单元来说尤为重要。
4.确定长度单位操作如下图所示：打开“Scale Grid”对话框如图所示：（1）在单位转换（Units Conversion）栏中的（Grid Was Created In）网格长度单位右侧下拉列表中选择m；（2）看区域的范围是否正确，如果不正确，可以在Scale Factors 的X和Y中分别输入值10，然后点击“Scale”或“Unscale”即可；（3）点击Scale；（4）点击Close关闭对话框。
FLUENT教程
FLUENT教程FLUENT是一种流体动力学（CFD）软件，用于模拟各种流体行为和流体-结构相互作用。
它是由ANSYS开发的，并广泛应用于工程设计和科学研究领域。
本教程将介绍FLUENT的基本操作和一些常用的模拟技术。
首先，我们需要了解FLUENT的界面和主要功能。
FLUENT的界面包括几个主要的区域：预处理器、求解器和后处理器。
预处理器用于创建和修改模型，包括定义几何形状、边界条件和物理模型。
求解器用于执行模拟，并计算流体参数如速度、压力、温度等。
后处理器用于分析并可视化模拟结果。
开始使用FLUENT之前，我们需要准备一个几何模型。
FLUENT支持导入多种格式的几何模型，如.STL和.IGES。
一旦导入模型，我们可以使用预处理器进行一些几何操作，如修复几何错误、划分网格等。
划分网格是一个重要的步骤，它将模型分成多个小单元，用于计算流体参数。
在划分网格之后，我们可以设置边界条件。
边界条件定义了流体的入口、出口和固体表面的性质，如速度、压力、温度等。
根据实际情况，我们可以选择不同的边界条件类型，如强制入口、自由出口或壁面。
此外，我们还可以定义流体的物理属性，如密度、粘度、热传导系数等。
在准备工作完成后，我们可以开始进行模拟。
首先，我们需要选择一个求解器类型，如稳态模拟或非稳态模拟。
对于稳态模拟，我们需要定义求解器设置，如收敛标准、迭代次数等。
对于非稳态模拟，我们还需要定义时间步长和模拟时间。
在设置求解器后，我们可以执行模拟并观察结果。
FLUENT提供了多种可视化工具，如矢量图、剖面图和动画。
我们可以选择不同的参数进行可视化，并对结果进行分析。
此外，我们还可以导出结果数据，以便在其他软件中进行进一步处理。
除了基本的模拟技术，FLUENT还支持其他高级功能。
例如，我们可以使用多相流模型来模拟多个相的流体行为，如气-液两相流或骨料-流体两相流。
我们还可以使用动网格模型来模拟流体和结构的相互作用。
此外，FLUENT还支持耦合模拟，如流体-热传导耦合或流体-固体耦合。
fluent操作流程
fluent操作流程Fluent 操作流程简介：Fluent 是一款用于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）的软件。
它提供了一个强大的求解器和用户界面，帮助工程师模拟和分析流体力学问题。
以下是 Fluent 的操作流程简介：1. 启动 Fluent：双击 Fluent 的图标或通过命令行打开软件。
一些版本的 Fluent 还可以通过集成开发环境或命令行调用。
2. 准备几何模型：使用几何建模软件（如 ANSYS DesignModeler）创建和准备几何模型。
将模型导出为支持的文件格式（如 .stl 或 .igs）。
3. 导入几何模型：在 Fluent 中，通过“文件”>“导入”>“几何”选项导入几何模型文件。
根据需要进行缩放和旋转等操作，然后应用更改并关闭几何模型的界面。
4. 定义边界条件：在 Fluent 中，通过“边界条件”选项定义边界类型和条件。
根据模型需求，选择适当的边界类型（如壁面、入口、出口等）并设置相应的条件（如温度、压力、速度等）。
5. 设置求解控制参数：通过“求解控制”选项设置求解器的参数。
这些参数包括收敛标准、计算时间步长、迭代次数等。
根据需要进行适当的调整，以获得准确且稳定的解。
6. 初始化求解器：使用“初始化”选项初始化求解器。
此步骤会根据定义的边界条件和网格生成初始场状态。
7. 运行求解器：通过点击“求解”选项运行求解器。
Fluent 会迭代求解流体场方程，并根据设定的参数逐步逼近最终解。
8. 分析结果：求解器收敛后，可以通过“结果”选项查看和分析模拟结果。
可以选择显示流线、剖面图或其他感兴趣的结果。
9. 调整设置和重新求解（可选）：根据结果分析的需要，可以回到先前的步骤调整设置，如边界条件、求解控制参数等，并重新运行求解器。
10. 保存结果：完成分析后，可以通过“文件”>“导出”选项将结果保存为需要的格式，以备进一步的处理或展示。
CFD数值模拟(含Fluent)学习及培训课件
所有变量全场联立求解 部分变量全场联立求解 局部地区所有变量联立求解
分解式求解法
(segregated method)
涡量-流函数法 非原始变量法
涡量-速度法
压力修正法 原始变量法 解压力泊松方程法
人为压缩法
耦合式解法
❖ 求解过程
1）假定初始压力和速度等变量，确定离散方程的系数 及常数项等。
2）联立求解连续方程、动量方程、能量方程； 3）求解湍流方程及其他标量方程； 4）判断当前时间步上的计算是否收敛。若不收敛，返
回到第2）步，迭代计算；若收敛，重复上述步骤， 计算下一时间步的物理量。
耦合式解法(续)
❖特点
➢ 当计算中流体的密度、能量、动量等参数存在相 互依赖关系时，采用耦合解法具有很大优势。
➢ 其主要应用包括高速可压流动、有限速率反应模 型等。
➢ 所有变量全场联立求解应用较普遍，求解速度较 快，而局部对所有变量联立求解仅用于声变量动 态性极强的场合，如激波捕捉。
Fluent软件。
基于有限体积法式)只考虑控制方程中 的对流项和扩散项，有低阶离散格式和高阶离散格式。
❖ 低阶离散格式
❖ 高阶离散格式
➢ 中心差分格式； ➢ 一阶迎风格式； ➢ 混合格式(综合中心差分和迎风格式)； ➢ 指数格式； ➢ 乘方格式。
➢ 二阶迎风格式； ➢ QUICK格式； ➢ 改进的QUICK格式。
➢ 隐式时间积分方案
度)
全隐式时间积分方案( app a(n6p))np b
❖ 全隐式方案是无条件稳定的：即无论采用多长的时间步长，都不会出现解 的振荡。但是，由于该方案在时间区域上只具有一阶截差精度，因此需要 使用小的时间步长，以保证获得精度较高的解。由于算法健壮且绝对稳定， 全隐式方案在瞬态求解过程中，得到了最为广泛的应用。