Fluent笔记
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fluent技术基础与应用实例fluent数值模拟步骤简介主要步骤:1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。
2、导入网格(File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件)3、检查网格(Grid→Check)。
如果网格最小体积为负值,就要重新进行网格划分。
4、选择计算模型。
5、确定流体物理性质(Define→Material)。
6、定义操作环境(Define→operating condition)7、制定边界条件(Define→Boundary Conditions)8、求解方法的设置及其控制。
9、流场初始化(Solve→Initialize)10、迭代求解(Solve→Iterate)11、检查结果。
12、保存结果,后处理等。
具体操作步骤:1、fluent2d或3d求解器的选择。
2、网格的相关操作(1)、读入网格文件(2)、检查网格文件文件读入后,一定要对网格进行检查。
上述的操作可以得到网格信息,从中看出几何区域的大小。
另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积,若是它的值大于零,网格可以用于计算,否则就要重新划分网格。
(3)、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的,它是一个纯数量的模型。
故在进行实际计算的时候,要根据实际将模型放大或缩小。
方法是改变fluent总求解器的单位。
(4)、显示网格。
Display→Grid3、选择计算模型(1)、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法:·非耦合求解segregated·耦合隐式求解coupled implicit·耦合显示求解coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。
耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法,但对于高速可压缩流动,有强的体积力(浮力或离心力)的流动,求解问题时网格要比较密集,建议采用耦合隐式求解方法。
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1.1.1 FLUENT 软件包中包括以下几个软件:(1)FLUENT 求解器——FLUENT 软件的核心,所有计算在此完成。
(2)prePDF——FLUENT 用PDF 模型计算燃烧过程的预处理软件。
(3)GAMBIT——FLUENT 提供的网格生成软件。
(4)TGRID——FLUENT 用于从表面网格生成空间网格的软件。
(5)过滤器——或者叫翻译器,可以将其他CAD/CAE 软件生成的网格文件变成能被FLUENT 识别的网格文件。
3.4.2 生成面网格对于平面及轴对称流动问题,只需要生成面网格。
对于三维问题,也可以先划分面网格,作为进一步划分体网格的网格的网格种子。
Gambit 根据几何形状及CFD 计算的需要提供了三种不同的网格划分方法:1、映射方法映射网格划分技术是一种传统的网格划分技术,它仅适合于逻辑形状为四边形或三角形的面,它允许用户详细控制网格的生成。
在几何形状不太复杂的情况下,可以生成高质量的结构化网格。
2、子映射方法为了提高结构化网格生成效率,Gambit 软件使用子映射网格划分技术。
也就是说,当用户提供的几何外形过于复杂,子影射网格划分方法可以自动对几何对象进行再分割,使在原本不能生成结构化网格的几何实体上划分出结构化网格。
子映射网格技术是FLUENT公司独创的一种新方法,它对几何体的分割只是在网格划分算法里进行,并不真正对用户提供的几何外形做实际操作。
3、自由网格对于拓扑形状较为复杂的面,可以生成自由网格,用户可以选择合适的网格类型(三角 形或四边)。
3.4.4 生成体网格对于三维流动问题,必须生成三维实体网格。
Gambit 提供五种体网格的生成方法。
1、映射网格对于六面体结构,可以使用映射网格方法直接生成六面体网格。
对于较为复杂的几何形体,必须在划分网格前将其分割为若干格六面体结构。
2、子映射网格Gambit 软件的子映射网格划分技术同样适用于体网格。
也就是说,当用户提供的几何外形过于复杂,子影射网格划分方法可以自动对几何对象进行再分割,使在原本不能生成结构化网格的几何实体上划分出结构化网格。
fluent笔记资料

Discretization离散Node values节点值,coarsen粗糙refine细化curvature曲率,X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。
strain rate应变率1、求解器:(solver)分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled),耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好,耦合隐式(implicit)耗时短内存大,耦合显式(explicit)相反;2.收敛判据:观察残差曲线。
可以在残差监视器面板中设置Convergence Criterion(收敛判据),比如设为10 -3 ,则残差下降到小于10 -3 时,系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。
(2)流场变量不再变化。
有时候不论怎样计算,残差都不能降到收敛判据以下。
此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化,就可以认为计算已经收敛。
(3)总体质量、动量、能量达到平衡。
在Flux Reports (通量报告)面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。
通过计算域的净通量应该小于0.1%。
Flux Reports(通量报告)面板如图2-17 所示,其启动方法为:Report -> Fluxes3.一阶精度与二阶精度:First Oder Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大,有比较严重的抹平现象;稳定性好②二阶耗散性小,精度高;稳定性较差,需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型:当粘性对流场影响可以忽略时使用;例如计算升力。
②laminar层流模型:考虑粘性,且流动类型为层流。
③Spalart-Allmaras (S-A模型):单方程模型,适用于翼型、壁面边界层流动,不适于射流等自由剪切湍流问题。
④k-epsilon (k-ε模型):⑪k-ε标准模型:高雷诺数湍流,应用广泛,不适于旋转等各向异性较强的流动。
Fluent软件学习笔记

Fluent软件学习笔记Fluent软件学习笔记⼀、利⽤Gambit建⽴计算区域和指定边界条件类型1)⽂件的创建及其求解器的选择软件基本知识:Geometry 绘制图形Mesh ⽹格划分Zones 指定边界条件类型和区域类型Operation绘图⼯具⾯板Tools 指定坐标系统等视图控制⾯板:全图显⽰(Fit to window)选择象限显⽰视图选择显⽰项⽬撤销或重复上⼀步⿏标键:左键单击——旋转模型中键单击——平移模型右键单击——放缩模型Shift+⿏标左键——选择点、边、⾯等①建⽴新⽂件:Flie New②选择求解器:Solver2)创建控制点:Operation-Geometry-Vertex创建边:Operation-Geometry-Edge创建⾯:Operation-Geometry-Face3)划分⽹格对边进⾏划分:对⾯进⾏划分:Operation-Mesh-Face-Mesh Faces注:打开的⽂本框中:Quad-四边形⽹格Elements- Tri-三⾓形⽹格Quad/Tri-混合型⽹格Map映射成结构化⽹络Submap分块/区映射块结构化⽹络Type- Pave平铺成⾮结构化⽹络Tri Primitive 将⼀个三⾓形区域分解为三个四边形区域在划分结构化⽹格Interval size:指定⽹格间距Interval count:指定⽹格个数4)边界条件类型的指定:Operation-ZonesAdd添加Name:为边界命名Action- Modify修改Type:指定类型Delete删除Entity :选择边/⾯5)Mesh⽹格⽂件的输出:File-Export-Mesh注:对于⼆维情况,必须选中Export2-D(X-Y)Mesh总结:建⽴⼏何模型划分⽹格定义边界条件输出⽹格⽂件(即建⽴计算区域)⼆、利⽤Fluent求解器求解1)Fluent求解器的选择2d:⼆维、单精度求解器2ddp:⼆维、双精度求解器3d:三维、单精度求解器3ddp:三维、双精度求解器2)⽂件导⼊和⽹格操作①导⼊⽹格⽂件:File-Read-Case②检查⽹格⽂件:Grid-Check(若minimum volume即最⼩⽹格的体积的值⼤于0,则⽹格可以⽤于计算)③设置计算区域尺⼨:Grid-ScaleFluent中默认的单位为m,⽽Gambit作图时候采⽤的单位为mm④显⽰⽹格:Display-Grid3)选择计算模型①求解器的定义:Define-Models-Solver(压⼒基、密度基)②其他操作模型的选定Multiphase多相流模型Energy考虑传热与否Species反应及其传热相关Viscous层流或湍流模型选择Define-Models-Viscous:打开粘性模型Inviscid⽆粘模型Laminar层流模型Spalart-Allmaras单⽅程湍流模型(S-A模型)K-epsilon双⽅程模型(k-ε模型)K-omega双⽅程模型以及雷诺应⼒模型③操作环境的设置:Define-Operating ConditionsPascal(环境压强)、Gravity(重⼒影响)4)定义流体的物理性质:Define-MaterialsFluent Database中调出5)设置边界条件:Define-Boundary Conditions①设置Fluid流体区域的物质:Zone-Fluid--Set②设置Inlet的边界条件:Zone-Inlet-Set③设置Outlet的边界条件④设置Wall的边界条件6)求解⽅法的设置及控制①求解参数的设置:Solve-Controls-Solutions...Equations:需要求解的控制⽅程Pressure-Velocity Coupling:压⼒-速度耦合求解⽅式Discretization:所求解的控制⽅程Under-Relaxation Factor:松弛因⼦②初始化:Solve-Initialize-Initialize...设置Compute Form为Inlet,依次点击Init和Close图标完成对流场的初始化③打开残差监控图:Solve-Monitors-Residuai...④保存当前的Case⽂件:File-Write-Case...⑤开始迭代计算:Solve-Iterate...⑥保存计算后的Case和Date⽂件:File-Write-Case&Date...7)计算结果显⽰显⽰速度等值线图:Display Contours...Contous of-------选中Velocity...Surfaces-------指定平⾯Levels--------等值线数⽬(默认)Options-----------选中Filled绘制的是云图注:轴对称问题,可通过镜像选择显⽰整个圆管的物理量分布镜像选择显⽰的设置:Display-Views... 在Mirror Planes中选择axial为镜像平⾯,然后点击Apply图标接受设置绘制速度⽮量图:Display-Vectors...Vectors of-------选中VelocityStyle----------箭头类型Scale---------⽮量被放⼤倍数Skip----------⽮量密集程度显⽰某边上速度的速度剖⾯XY点线图:Plot-XY Plot...注:Plot Direction:表⽰曲线将沿什么⽅向绘制显⽰迹线F ile—path lines在release from surface列表中选择释放粒⼦的平⾯设置step size和step的数⽬,step size设置长度间隔steps设置了⼀个微粒能够前进的最⼤步数单击display三、⼆维⽰例⼆维定常可压缩流场分析——NACA 0006翼型⽓动⼒计算⼆维定常不可压缩流场分析——卡门涡街动画的设置:Solve-Animate-Define三维定常可压缩流动⽰例第⼆章:流体⼒学基本⽅程及边界条件三⼤控制⽅程:质量守恒、动量守恒及能量守恒⽅程初始条件边界条件:速度⼊⼝三维定常速度场的计算1、内部⽹格的显⽰打开examine mesh对话框温度场的计算Fluent处理中选中能量⽅程求解器:define/models/energy设置wall边界条件时候,convection热对流边界条件多相流模型VOF模型的选择define/models/multiphase基本相及第⼆相的设置define/phase动画的设置。
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Discretization离散Node values节点值,coarsen粗糙refine细化curvature曲率,X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。
strain rate应变率1、求解器:(solver)分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled),耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好,耦合隐式(implicit)耗时短内存大,耦合显式(explicit)相反;2.收敛判据:观察残差曲线。
可以在残差监视器面板中设置Convergence Criterion(收敛判据),比如设为10 -3 ,则残差下降到小于10 -3 时,系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。
(2)流场变量不再变化。
有时候不论怎样计算,残差都不能降到收敛判据以下。
此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化,就可以认为计算已经收敛。
(3)总体质量、动量、能量达到平衡。
在Flux Reports (通量报告)面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。
通过计算域的净通量应该小于0.1%。
Flux Reports(通量报告)面板如图2-17 所示,其启动方法为:Report -> Fluxes3.一阶精度与二阶精度:First Oder Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大,有比较严重的抹平现象;稳定性好②二阶耗散性小,精度高;稳定性较差,需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型:当粘性对流场影响可以忽略时使用;例如计算升力。
②laminar层流模型:考虑粘性,且流动类型为层流。
③Spalart-Allmaras (S-A模型):单方程模型,适用于翼型、壁面边界层流动,不适于射流等自由剪切湍流问题。
④k-epsilon (k-ε模型):⑴k-ε标准模型:高雷诺数湍流,应用广泛,不适于旋转等各向异性较强的流动。
fluent中文攻略笔记(仅要2分)

fluent中文攻略笔记单精度和双精度求解器在所有的操作系统上都可以进行单精度和双精度计算。
对于大多数情况来说,单精度计算已经足够,但在下面这些情况下需要使用双精度计算:(1)计算域非常狭长(比如细长的管道),用单精度表示节点坐标可能不够精确,这时需要采用双精度求解器。
(2)如果计算域是许多由细长管道连接起来的容器,各个容器内的压强各不相同。
如果某个容器的压强特别高的话,那么在采用同一个参考压强时,用单精度表示其他容器内压强可能产生较大的误差,这时可以考虑使用双精度求解器。
(3)在涉及到两个区域之间存在很大的热交换,或者网格的长细比很大时,用单精度可能无法正确传递边界信息,并导致计算无法收敛,或精度达不到要求,这时也可以考虑采用双精度求解器。
网格文件是包含各个网格点坐标值和网格连接信息2,以及各分块网格的类型和节点数量等信息的文件进程文件(journal file)是一个FLUENT 的命令集合,其内容用Scheme 语言写成。
可以通过两个途径创建进程文件:一个是在用户进入图形用户界面后,系统自动记录用户的操作和命令输入,自动生成进程文件;另一个是用户使用文本编辑器直接用Scheme 语言创建进程文件,其工作过程与用FORTRAN 语言编程类似。
File -> Write -> Start Journal系统就开始记录进程文件。
此时原来的Start Journa(l 开始进程)菜单项变为Stop Jour nal(终止进程),点击Stop Journal(终止进程)菜单项则记录过程停止。
边界函数分布文件(profile file)用于定义计算边界上的流场条件,还可以将边界网格写入单独的文件,相应的菜单操作是:File -> Write -> Boundary Grid在打开的文件选择窗口中保存文件即可。
在用户对网格不满意时,可以先将边界网格保存起来,然后再用Tgrid 软件读入这个网格文件,并重新生成满意的立体网格。
自学笔记FLUENT

⾃学笔记FLUENTcartesian 笛卡⼉的;笛卡⼉坐标cylindrical 柱⾯的圆柱坐标spherical 球⾯;球坐标translate 平移rotate 旋转reflect 反射scale 缩放origin 原点,起点incline 斜⾯,倾斜base 基础,底座tolerance 公差,偏差manual ⼿动auto ⾃动stitch 缝;缝补;缝合,把某物连在⼀起sweep 扫过,沿给定路径扫掠,得到⼀个体revolve 旋转;环绕;转动⽣成回转体wireframe 线框unite 联合,合并,(结合取两个⾯或两个体的并集)subtract 差集;减去(从⼀个⾯或体上减去⼀个⾯或者体得到新的)intersect 相交, 交叉(取两个⾯或体的交集)split ⽤⼀个⾯或体把另⼀个⾯或体分成两个merge 把两个⾯或体合并为⼀个⾯或体⽹格的⽣成1、⽣成线⽹格:允许⽤户详细的控制在线上节点的分布规律;2、⽣成⾯⽹格:对于平⾯及轴对称流动问题,只需要⽣成⾯⽹格。
对于三维问题,也可以先划分⾯⽹格,作为进⼀步划分体⽹格的⽹格种⼦。
(1)映射⽅法:仅适合于逻辑形状为四边形或三⾓形的⾯;(2)⼦映射⽅法:它对⼏何体的分割,只是在⽹格划分算法⾥进⾏,并不真正对⽤户提供的⼏何外形做实际操作。
(3)⾃由⽹格:3、边界层⽹格:⼀是:考虑到近壁粘性效应采⽤较密的贴体⽹格;⼆是⽹格的疏密程度与流场参数的变化梯度⼤体⼀致。
Modify 修改, 更改options 选项;选择 mesh ⽹格;⽹孔remove old mesh 隐藏、清除旧的⽹格ignore size functions 忽略;忽视;尺⼨功能、函数interval 间隔;区间;差别 count 数量;数;计数;边界层⽹格的创建(Create Boundary Layer )Definition 定义,释义;定界边界层⽹格的创建需要输⼊四组参数,分别是第⼀个⽹格点距边界的距离(First Row ),⽹格的⽐例因⼦(Growth Factor ),边界层⽹格点数(Rows ,垂直边界⽅向)以及边界层厚度(Depth )。
fluent中文教程笔记

fluent中文教程笔记1.FLUENT 提供三种不同的解格式:分离解;隐式耦合解;显式耦合解。
三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果,但是它们也各有优缺点。
分离解和耦合解方法的区别在于,连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同,分离解是按顺序解,耦合解是同时解。
两种解法都是最后解附加的标量方程(比如:湍流或辐射)。
隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。
2. 分离解以前用于FLUENT 4 和FLUENT/UNS,耦合显式解以前用于RAMPANT。
分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。
而耦合方法最初是用来解高速可压流的。
现在,两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压),但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。
FLUENT 默认使用分离解算器,但是对于高速可压流(如上所述),强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,你需要考虑隐式解法。
这一解法耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。
耦合隐式解所需要内存大约是分离解的1.5 到2 倍,选择时可以通过这一性能来权衡利弊。
在需要隐式耦合解的时候,如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。
耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式解需要的内存少,但是它的收敛性相应的也就差一些。
注意:分离解中提供的几个物理模型,在耦合解中是没有的:多项流模型;混合组分/PDF 燃烧模型/预混合燃烧模型/Pollutant formation models/相变模型/Rosseland 辐射模型/指定质量流周期流动模型/周期性热传导模型。
3. FLUENT 不会管所解能量方程是温度还是焓形式,它都会设定默认的亚松弛因子为1.0。
在能量场影响流体流动(通过温度相关属性或者焓)的问题中,你应该是用较小的亚松弛因子,一般在0.8 到1.0之间。
当流场和温度场解耦时(没有温度相关属性或者浮力),你可以保留松弛因子的默认值1.0。
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1关于fluent求解器的问题由于刚刚开始学fluent,很多的概念不是很清楚,非耦合求解和耦合求解的区别是什么?各自有哪些适用条件?一本资料上说非耦合和耦合的区别是连续方程、动量方程、能量方程和组分方程求解步骤不同,非耦合是顺序解,耦合是同时解。
请问各位是这样的吗?1、segregated solver常规上用做不可压缩流和轻微可压缩流计算,coupled solver最初用做高速可压流的计算。
如果电脑内存不足,可以使用segregated solver 或者coupled explicit solver,但是coupled explicit solver需要更长的时间达到收敛。
3、下列segregated solver物理模型不适用于coupled solvers:(1)空化模型,VOF模型,混合多相流模型,Eulerian多相流模型(2)多孔介质(3)非预混燃烧模型,预混燃烧模型,不完全预混燃烧模型(4)PDF传输模型(5)Soot与NOx 模型(11)辐射模型(12)熔化/凝固模型(13)壳传导模型(14)操作压力变化(15)周期性流动4、下列不能使用segregated solver,必须使用coupled solvers:(1)真实气体模型(非理想气体)(2)自定义的真实气体模型(3)非反射边界条件(4) laminar flames以上是一个论坛牛人写的。
我只是转贴一下,希望有用Segregated Solver该算法源于经典的SIMPLE算法。
其适用范围为不可压缩流动和中等可压缩流动。
这种算法不对Navier-Stokes方程联立求解,而是对动量方程进行压力修正。
该算法是一种很成熟的算法,在应用上经过了很广泛的验证。
这种方法拥有多种燃烧、化学反应及辐射、多相流模型与其配合,适用于汽车领域的CFD模拟。
Coupled Explicit Solver这种算法由Fluent公司与NASA联合开发,主要用来求解可压缩流动。
该方法与SIMPLE算法不同,而是对整个Navier-Stokes方程组进行联立求解,空间离散采用通量差分分裂格式,时间离散采用多步Runge-Kutta格式,并采用了多重网格加速收敛技术。
对于稳态计算,还采用了当地时间步长和隐式残差光顺技术。
该算法稳定性好,内存占用小,应用极为广泛。
Coupled Implicit Solver该算法是其它所有商用CFD软件都不具备的。
该算法也对Navier-Stokes方程组进行联立求解,由于采用隐式格式,因而计算精度与收敛性要优于Coupled Explicit方法,但却占用较多的内存。
该算法另一个突出的优点是可以求解全速度范围,即求解范围从低速流动到高速流动。
FLUENT求解方法的选择①非耦合求解;②耦合隐式求解;③耦合显式求解,非耦合求解方法主要用于不可压缩或低马赫数压缩性流体的流动。
耦合求解方法则可以用在高速可压缩流动。
FLUENT默认设置是非耦合求解,但对于高速可压流动,或需要考虑体积力(浮力或离心力)的流动,求解问题时网格要比较密,建议采用耦合隐式求解方法求解能量和动量方程,可较快地得到收敛解。
缺点是需要的内存比较大(是非耦合求解迭代时间的1.5-2.0倍)。
如果必须要耦合求解,但机器内存不够时,可以考虑用耦合显式解法器求解问题。
该解法器也耦合了动量,能量及组分方程,但内存却比隐式求解方法小。
缺点是收敛时间比较长题记:FLUENT-manual 中解算方法的一些说明,摘录翻译了其中比较重要的细节,希望对初学FLUENT的朋友在选择设置上提供一些帮助,不致走过多的弯路。
离散1、QUICK格式仅仅应用在结构化网格上,具有比second-order upwind 更高的精度,当然,FLUENT也允许在非结构网格或者混合网格模型中使用QUICK格式,在这种情况下,非结构网格单元仍然使用second-order upwind 格式计算。
2 、MUSCL格式可以应用在任何网格和复杂的3维流计算,相比second-order upwind,third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散而提高空间精度,并且对所有的传输方程都适用。
third-order MUSCL 目前在FLUENT中没有流态限制,可以计算诸如冲击波类的非连续流场。
3、有界中心差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式,当选择LES后,所有传输方程自动转换为bounded central differencing 。
4 、low diffusion discretization 只能用在亚音速流计算,并且只适用于implicit-time,对高Mach流,或者在explicit time公式下运行LES ,必须使用second-order upwind 。
5、改进的HRIC格式相比QUICK 与second order 为VOF计算提供了更高的精度,相比Geo-Reconstruct格式减少更多的计算花费。
6 、explicit time stepping 的计算要求苛刻,主要用在捕捉波的瞬态行为,相比implicit time stepping 精度更高,花费更少。
但是下列情况不能使用explicit time stepping:(1)分离计算或者耦合隐式计算。
explicit time stepping只能用于耦合显式计算。
(2)不可压缩流计算。
Explicit time stepping 不能用于计算时间精度不可压缩流(如除了理想气体的气体定律)。
不可压缩流计算必须在每个时间步迭代至收敛。
(3)收敛加速。
FAS multigrid 与residual smoothing 在explicit time stepping 条件下破坏时间精度。
7 、node-based 平均格式比默认的cell-based格式在非结构网格特别是三角形和四面体网格的计算上更精确。
分离解算器1、当standard pressure 插值格式无效的时候,可以考虑:(1)linear格式,相邻单元的压力平均作为计算面压力。
(2)second-order 格式,通过2阶精度对流项重构面压力改进standard 与linear 格式,但是如果网格质量很差的话,计算会有问题。
并且,second-order 不适合于多孔介质引起的非连续压力梯度流以及VOF 与mixture 多相流计算。
(3)body-force-weighted 通过假设压力和体积力之间差异的标准梯度是常数来计算面压力。
如果体积力在动量方程中优先知道的话,如浮力,轴对称旋转流计算,可以获得较好的效果。
2、当模型中包含多孔介质,body-force-weighted 格式只计算无孔面,并且考虑外体积力(gravity, swirl, Coriolis)以及由于密度的迅速改变而导致的压力梯度(natural convection, VOF)的非连续性。
所有内部和外部的多孔面按照特定的格式处理,保证法向速度通过单元面的连续性而不管阻力是否连续。
3、PRESTO! 适用于所有类型的网格,但是对三角形和四面体网格,并不能提供比其他算法更高的精度。
4、second-order upwind 与QUICK格式不适用于可压缩多相流中密度的定义。
first-order upwind 用于可压缩相的计算,算术平均法用于不可压缩相的计算。
由于计算稳定性的原因,推荐在计算可压缩流时,先使用first-order 格式,然后转向高精度格式。
5、PISO算法的目的是减少SIMPLE与SIMPLEC在求解压力修正方程过程中的反复计算,在每次迭代中需要占用更多的CPU时间,但是可以显著地的减少收敛所需要的迭代步数,特别是针对瞬时问题。
选择解算模式1、segregated solver常规上用做不可压缩流和轻微可压缩流计算,coupled solver最初用做高速可压流的计算。
当前这两种解算方式都适用于大范围的流体计算(从不可压到高度可压),但是coupled solver在高速可压流计算中具备一定的优势。
2、默认条件下,FLUENT 使用segregated solver,但是高速可压流,具有强烈体积力(浮力,旋转力)的耦合流以及非常精细网格的流动,可以选择coupled implicit solver ,计算中运动方程与能量方程耦合,收敛速度更快但是比segregated solver消耗更多的内存。
如果电脑内存不足,可以使用segregated solver 或者coupled explicit solver,但是coupled explicit solver 需要更长的时间达到收敛。
3、下列segregated solver物理模型不适用于coupled solvers:(1)空化模型,VOF模型,混合多相流模型,Eulerian多相流模型(2)多孔介质(3)非预混燃烧模型,预混燃烧模型,不完全预混燃烧模型(4)PDF传输模型(5)Soot与NOx 模型(11)辐射模型(12)熔化/凝固模型(13)壳传导模型(14)操作压力变化(15)周期性流动4、下列不能使用segregated solver,必须使用coupled solvers:(1)真实气体模型(非理想气体)(2)自定义的真实气体模型(3)非反射边界条件(4) laminar flames离散格式first-order格式具有较好的收敛性但是精度低,多数情况下计算开始应使用second-order。
某些情况下可以先使用first-order然后转为second-order。
如果second-order收敛困难,用first-order。
在模型简单的结构网格计算上,first-order解算精度与second-order区别不大。
QUICK在结构网格条件下计算旋转流场与涡流比second-order提供更高的精度,通常情况下,second-order是足够有效的,使用QUICK不会提高精度。
power law 也可能用到,但是只有first-order精度。
中心差分仅仅用在湍流模型,并且网格必须足够精细而且局部Peclet数要小于1。
压力插值格式选择1、如果问题包含大的体积力,推荐使用body-force-weighted 。
2、高涡流数,高Rayleigh数自然对流,高速旋流,多孔介质以及强烈的曲体流,推荐PRESTO 。
3、可压缩流推荐second-order。
4、当其他格式无效时使用second-order 提高精度。
5、second-order 不能用在多孔介质以及多相流计算。