最新fluent求解参数设置资料讲解
FLUENT参数设置
FLUENT参数设置1.网格设置：网格是影响仿真结果的重要因素，所以正确的网格设置非常重要。
(a)边界条件：首先，根据你的仿真模型，设置边界条件。
例如，如果你仿真的是空气流动在一个封闭空间中的问题，那么你需要设置墙壁、入口和出口的边界条件。
确保边界条件被准确地定义。
(b)网格划分：在网格划分中，你需要考虑网格精度和计算时间的平衡。
较精细的网格可以提供更准确的结果，但也会增加计算时间和内存需求。
所以要在增加精度和处理时间之间进行权衡。
(c)边界层网格：根据流场的特性，添加适当的边界层网格来更精确地捕捉均流条件。
(d)网格独立性：进行网格独立性分析，即通过在不同的网格细度上进行仿真，来判断模型结果是否收敛并保持一致。
2.物理模型设置：选择适当的物理模型是实现精确仿真的关键。
(a)流体模型：根据实际情况选择合适的流体模型。
例如，对于气体流动问题，可以选择标准的理想气体模型。
(b) 物理现象：考虑你希望研究或模拟的物理现象，并选择相应的模型。
例如，如果你希望研究湍流流动，可以选择湍流模型如k-epsilon模型。
(c)进一步模型设置：根据具体问题的特点，可以选择开启其他模型参数。
例如，对于多相流问题，需要开启相应的多相流模型。
3.数值设置：数值设置对于FLUENT的结果准确性和收敛性都有很大的影响。
(a)时间步长：根据仿真的时间尺度，选择适当的时间步长。
过大的时间步长可能导致不准确的结果，而过小的时间步长会增加计算时间。
(b)收敛准则：选择合适的收敛准则，例如残差的阈值。
一般来说，残差在迭代过程中应达到稳定状态，并且误差足够小。
(c)迭代方案：选择合适的求解器和预处理器。
FLUENT提供了多种求解器和预处理器的选择，根据具体问题进行设置。
4.结果输出：为了更好地理解仿真结果，合理的结果输出设置是必要的。
(a)监控参数：选择与你的研究目的相关的参数，如速度、温度、压力等，并设置相应的监控点。
(b)数值图表：选择合适的结果图表，如速度矢量图、压力分布图等，以更直观地观察结果。
（完整版）学习fluent（流体常识及软件计算参数设置）
（完整版）学习fluent（流体常识及软件计算参数设置）luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。
学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)
luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。
Fluent学习资料教程集锦14-fluent_-求解器设置
– 举例：伴随燃烧的高速可压缩流、高超音速流、激波 • 相对于隐式算法，显式算法对时间步长有更高要求，因此通常使用隐式算法
插值方法
插值方法
• 场变量（存储于单元体中心）必须内插于控制
体的面上
Nfaces
大纲
大纲
• 求解器 – 设置求解参数 – 收敛 Convergence • 定义 Definition • 监视Monitoring • 稳定性Stability • 加速收敛Accelerating Convergence – 准确度Accuracy • 网格相关性 • 网格自适应 – 非定常流动模型 • 非定常流动问题设置 • 非定常流动模型选项 – 总结 – 附录
– 边界上或者面上的相关 Solve Monitors Surface… 变量或函数（比如，面 积分）
通量守恒校核
通量守恒校核
• 除了监视残差和变 量，还可以检查整体 的热量和质量平衡
Report Fluxes…
• 净不平衡量应该小 于区域边界上最小通 量的1%
减小收敛容差
减小收敛容差
• 如果残差监视显示解是收 敛的，但是变量仍然变化较
求解过程概览
Set the solution parameters
Initialize the solution
Enable the solution monitors of interest
Calculate a solution
Modify solution parameters or grid
• FMG使用完全近似存储（FAS）多重网格方法在一系列粗网格上求解流 动问题，再把解传到实际网格上作为初始条件进行精确计算。
学习fluent（流体常识及软件计算参数设置）
学习fluent（流体常识及软件计算参数设置）luent 中一些问题( 目录 )离散化的目的计算区域的离散及通常使用的网格控制方程的离散及其方法各种离散化方法的区别8 9 10在GAMBIT 中显示的“check 主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？ 12在设置GAMBIT 边界层类型时需要注意的几个问题：a 、没有定义的边界线如何处理？b 、计算域内的内部边界如何处理( 2D )？ 13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域( fluid zone )和固体区域( solid zone )？为什么要使用区域的概念？ FLUENT 是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT 的计算结果？如何判断计算是否收敛？在 FLUENT 中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收1 如何入门2 CFD 2.1 2.2 2.3 2.42.5 2.6 计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语理想流体( Ideal Fluid )和粘性流体( Viscous Fluid ) 牛顿流体( Newtonian Fluid )和非牛顿流体( non-Newtonian Fluid ) 可压缩流体( Compressible Fluid )和不可压缩流体( Incompressible Fluid ) 层流( Laminar Flow )和湍流( Turbulent Flow ) 定常流动( Steady Flow )和非定常流动( Unsteady Flow ) 亚音速流动(Subsonic) 与超音速流动( Supersonic ) 热传导( Heat Transfer )及扩散( Diffusion )2.73 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？ 3.1 3.23.33.44 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性)5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩 Euler 及 Navier-Stokes 方程数值解6.2 不可压缩 Navier-Stokes 方程求解什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？ 17 23 在 FLUENT 运行过程中，经常会出现“ turbulence viscous rate 超过”了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT 运行计算时，为什么有时候总是出现“ reversed flow ？”其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在 FLUENT 中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch 怎”么理解？27 什么叫 PDF 方法？ FLUENT 中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT 运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31 数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模何避免？ 32 FLUENT 轮廓（ contour ）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？在FLUENT 的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对35 在 FLUENT 结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在 DPM 模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如 20 微米的粒子）？ 37 在 FLUENT 定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别dbs ， msh ， cas ， dat ，trn ，jou ， profile 等有什么用2D ）或一个体（ 3D ）内定义体积热源或组分质量源。
学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)
luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。
FLUENT培训教材04求解器设置
ANSYS FLUENT 培训教材 第四节：求解器设置安世亚太科技（北京）有限公司A Pera Global Company © PERA China概要使用求解器（求解过程概览） – 设置求解器参数 – 收敛 • 定义 • 监测 • 稳定性 • 加速收敛 – 精度 • 网格无关性 • 网格自适应 – 非稳态流模拟（后续章节中介绍） • 非稳态流问题设置 • 非稳态流模型选择 – 总结 – 附录A Pera Global Company © PERA China求解过程概览求解参数 – 选择求解器 – 离散格式 初始条件 收敛 – 监测收敛过程 – 稳定性 • 设置松弛因子 • 设置 Courant number – 加速收敛 精度 – 网格无关性 – 自适应网格A Pera Global Company © PERA ChinaSet the solution parametersInitialize the solutionEnable the solution monitors of interestCalculate a solutionModify solution parameters or gridCheck for convergence Yes NoCheck for accuracy Yes StopNo求解器选择FLUENT中有两种求解器 – 压 力基和密度基。
压力基求解器以动量和压力为 基本变量 – 通过连续性方程导出压力和 速度的耦合算法 压力基求解器有两种算法 – 分离求解器 – 压力修正和动 量方程顺序求解。
– 耦合求解器 (PBCS) –压力和 压力和 动量方程同时求解Pressure-Based ( g g (segregated) )Solve U-Momentum Solve V-Momentum Solve W-Momentum Solve Mass Continuity; Update Velocity Solve Mass & Momentum Solve Mass, , Momentum, Energy, SpeciesPressure-Based Density-Based ( (coupled) p ) ( (coupled) p )Solve Energy Solve Species Solve Turbulence Equation(s) Solve Other Transport Equations as requiredA Pera Global Company © PERA China求解器选择密度基耦合求解器– 以矢量方式求解连续性方程、动 量方程、能量方程和组分方程 – 通过状态方程得到压力 – 其他标量方程按照分离方式求解DBCS 可以显式或隐式方式求解– 隐式 – 使用高斯赛德尔方法求解 所有变量 – 显式: 用多步龙格库塔显式时间积 分法。
FLUENT全参数设置
FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件，用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。
在使用FLUENT进行仿真之前，我们需要进行全参数设置，以确保所得到的结果准确可靠。
本文将介绍FLUENT的全参数设置，并提供一些适用于新手的建议。
1.计算网格设置：计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。
在设置计算网格时，可以考虑以下几个因素：-网格类型：可以选择结构化网格或非结构化网格。
结构化网格具有规则排列的单元，易于生成和细化。
非结构化网格则适用于复杂的几何形状。
-网格密度：根据仿真需求和计算资源的限制，选择合适的网格密度。
一般来说，流动和传热现象较为复杂时，需要更密集的网格划分。
-边界层网格：在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。
-剪切层网格：对于具有高速剪切层的流动，应添加剪切层网格以更好地刻画流场。
2.物理模型设置：- 湍流模型：选择合适的湍流模型，如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。
根据流动领域的特点，选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。
- 辐射模型：对于辐射传热问题，可以选择合适的辐射模型进行建模。
FLUENT提供了多种辐射模型，如P1模型、Discrete Ordinates模型等。
-传热模型：根据具体问题，选择适当的传热模型，如导热模型、对流传热模型等。
在选择传热模型时，需要考虑流体性质和边界条件等因素。
3.数值方法设置：数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。
以下是一些建议：-离散格式：选择合适的离散格式进行数值计算。
一般来说，二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。
-模拟时间步长：选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。
一般来说，时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。
-松弛因子设置：对于迭代求解的过程，设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。
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求解参数设置（Solution Methods/Solution Controls）：
在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来完成。
在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格式等。
在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的流体或者处于封闭域中的流体。
• 求解的控制方程:
在求解参数设置中，可以选择所需要求解的
控制方程。
可选择的方程包括Flow(流动方程)、
Turbulence(湍流方程)、Energy(能量方程)、
V olume Fraction(体积分数方程)等。
在求解过程
中，有时为了得到收敛的解，先关闭一些方程，
等一些简单的方程收敛后，再开启复杂的方程
一起计算。
• 选择压力速度耦合方法:
在基于压力求解器中，FLUENT提供了压力
速度耦合的4种方法，即SIMPLE、
SIMPLEC(SIMPLE．Consistent)、PISO以及
Coupled。
定常状态计算一般使用SIMPLE或者
SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO
方法。
PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定
常状态计算和过渡计算。
需要注意的是压力速
度耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不
可以使用。
在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，但对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松弛迭代时。
对于相对简单的问题(如没有附加模型激活的层流流动)，其收敛性可以被压力速度耦合所限制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解。
在SIMPLEC算法中，压力校正亚松弛因子通常设为1.0，它有助于收敛，但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到1.0可能会导致流动不稳定，对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE 算法。
对于包含湍流或附加物理模型的复杂流动，只要用压力速度耦合做限制，SIMPLEC 就会提高收敛性，它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数，在这种情况下，SIMPLE和SIMPLEC会给出相似的收敛速度。
对于所有的过渡流动计算，推荐使用PISO算法邻近校正。
它允许用户使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松弛因子1.0。
对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO 并不会比具有较好的亚松弛因子的SIMPLE或SIMPLEC好。
对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。
当使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松弛因子为1.0或者接近1.0。
如果只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，则要设定动量和压力的亚松弛因子之和为1.0(例如，压力亚松弛因子0.3，动量亚松弛因子0.7)。
• 松弛因子:
在求解过程中,控制变量的变化是很必要的，这就是通过松弛因子来实现的。
它控制变量在每次迭代中的变化，也就是说，变量的新值为原值加上变化量乘以松弛因子。
松弛因子可控制收敛的速度和改善收敛的状
况：
• 为1，相当于不用松弛因子
• 大于1，为超松弛因子人，加快收敛速度
• 小于1，欠松弛因子，改善收敛的条件
一般来讲,大家都是在收敛不好的时候，采用
一个较小的欠松弛因子。
Fluent 里面用的是欠
松弛，主要防止两次迭代值相差太大引起发散。
松弛因子的值在0～1之间，越小表示两次
迭代值之间变化越小，也就越稳定，但收敛也
就越慢。
使用默认的亚松弛因子开始计算是很好的习
惯，对于大多数流动，不需要修改默认亚松弛
因子，如果经过4～5步的迭代，残差仍然增长，
就需要减小亚松弛因子。
压力、动量、k 和ε的
亚松弛因子默认值分别为0.3、0.7、0.8 和 0.8。
对于SIMPLEC 格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。
在密度和温度强烈耦合的问题中(如相当高的Rayleigh 曲数的自然或混合对流流动)，应该对温度或密度(所用的亚松弛因子小于1.0 )的亚松弛因子进行设置。
当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时，流动密度是常数，温度的亚松弛因子可以设1.0。
对于其他的标量方程，如漩涡、组分、PDF 变量，对于某些问题默认的亚松弛因子可能过大，尤其是对于初始计算，可以将松弛因子设为0.8以使收敛更容易。
• 离散格式:
当流动与网格对齐时，如使用四边形／六面体网格模拟层流流动，使用一阶精度离散格式是可以接受的。
但当流动斜穿网格线时，一阶精度格式将产生明显的离散误差(数值扩散)。
因此，对于2D 三角形及3D 四面体网格，注意要使用二阶精度格式，对复杂流动更是如此。
一般来讲，在一阶精度格式下容易收敛，但精度较差，有时，为了加快计算速度，可先在一阶精度格式下计算，然后再转到二阶精度格式下计算。
如果使用二阶精度格式遇到难于收敛的情况，则考虑改换一阶精度格式来计算。
对于转动及有旋流的计算，在使用四边形／六面体网格时，具有三阶精度的QUICK 格式可能产生比二阶精度更好的结果。
但是，一般情况下，用二阶精度就已足够，即使使用QUICK 格式，结果也不一定好。
乘方格式一般产生与一阶精度格式相同的精度结果。
中心差分格式一般只用于大涡模拟模型，而且要求网格很细的情况。
1如图示h=2m ，油的密度 3900/kg m ρ=，问球形容器内真空度等于多少？
解：019009.8217640p P P gh Pa ρ=-==⨯⨯=
答案：容积内真空度17640Pa
2图为一鉴定压力表的校正器，器内充满油液，其 330.910/kg m ρ=⨯ ，由密封良好的活塞旋进压缩油液，造成鉴定压力表所需的压力。
活塞直径10D mm =，螺距mm t 2=，在标准大气压下，校正器内充油体积3200V cm =。
当校正器须产生20MPa 的压力时，求手轮须旋转进多少转？（油的体积模量3210K MPa =⨯）
解：依dP V K dV
⋅=-
式求出油液需要减少的体积为：dV V dP K =-⋅/ 再依手轮旋进n 转时，仅使油液减少的体积为： 2114dV V V D t n π
=-=-⋅⋅⋅
当dV dV =1时，即能造成dP 压力。
故得：
24D t n V dP K π⋅⋅⋅=⋅/。