fluent问地训练题目回答.docx

fluent问地训练题目回答.docx

《fluent问地训练题目回答.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《fluent问地训练题目回答.docx（52页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

fluent问地训练题目回答

1.pressurebased和densitybased

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（SpeciesDiffusionTerm）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turbulentviscosityrationlimit（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*dynamicpressure））来计算适当的温度。

1，pressurebased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，densitybased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。

Pressure-BasedSolver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；Fluent6.3以前的版本求解器，只有SegregatedSolver和CoupledSolver，其实也就是Pressure-BasedSolver的两种处理方法；

Density-BasedSolver是Fluent6.3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-BasedSolver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-BasedSolver解决问题。

2.连续性方程不收敛是怎么回事？

在计算过程中其它指数都收敛了，就continuity不收敛是怎么回事

这和Fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场的变化，从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法，应该会收敛快些。

3.边界条件对应的一般设定方法

边界条件对应的一般设定方法：

*Genaeral---pressureinlet;pressureoutlet

*Compressibleflows---massflowinlet;pressurefar-field

*Incompressible---velocityinlet;outflow

*Special----Inletvent,outletvent;intakefan,exhaustfan;

这些设定并不必须完全吻合，但是只要坚持收敛快，计算准确，边界上计算参数的法向梯度不要太大即可。

4.紊动能强度和长度尺度的设定方法：

*Exhaustofaturbine----Intensity=20%,Lengthscale=1-10%ofbladespan

*Downstreamofperforatedplateorscreen--

Intensity=10%,Lengthscale=screen/holesize

*Fully-developedflowinaductorpipe

Intensity=5%,Lengthscale=hydrulicdiameter

......

5.FLUENT里的压强系数是怎么定义的？

Cp=（p-p（farfield））/（1/2*rho*U**2）

采用UerDefineFunction即可

5.如何设置courantnumber?

　（克朗数）

在fluent中，用courantnumber来调节计算的稳定性与收敛性。

一般来说，随着courantnumber的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。

所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courantnumber从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courantnumber的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courantnumber，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性

courantnumber实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下

6.耦合

在fluent的define-->solver中有一个solver方法的选择问题，一个是segregated,

另一个是couple一个传统的算法。

一个是全耦合，一个是全耦合。

传统的方法就是解动量方程，然后对压力和速度进行解偶，这里面有

经典的simple,simplec,piso等方法。

多用于解不可压缩流体的流动问题。

而全偶合方法则不是这样求解，是把所有所有的动量，连续、能量等方程

“联立”进行直接的求解，这样的求解方法一般多用于计算可压缩流体的

流动问题，特别象空气动力学问题基本上都是使用全偶合方式求解

7.不收敛通常怎么解决？

1.我一般首先是改变初值，尝试不同的初始化，事实上好像初始化很

关键，对于收敛～

2.FLUENT的收敛最基础的是网格的质量，计算的时候看怎样选择CFL数，这个靠经验

3.首先查找网格问题，如果问题复杂比如多相流问题，与模型、边界、初始条件都有关系。

4.边界条件、网格质量

5.有时初始条件和边界条件严重影响收敛性，我曾经作过一个计算反反复复，通过修改网格，重新定义初始条件，包括具体的选择的模型，还有老师经常用的方法就是看看哪个因素不收敛，然后寻找和它有关的条件，改变相应参数。

就收敛了

6.A.检查是否哪里设定有误.

比方用mm的unit建构的mesh,忘了scale...

比方给定的b.c.不合里...

B.从算至发散前几步,看presure分布,看不出来的话,再算几步,

看看问题大概出在那个区域,连地方都知道的话,应该不难想出问题所在.

C.网格,配合第二点作修正,

或是认命点,就重建个更漂亮的,或是更粗略的来除错...

D.再找不出来的话,我会换个solver...

7.我解决的办法是设几个监测点，比如出流或参数变化较大的地方，若这些地方的参数变化很小，就可以认为是收敛了，尽管此时残值曲线还没有降下来。

8.记得好像调节松弛因子也能影响收敛，不过代价是收敛速度。

9.网格有一定的影响，最主要的还是初始和边界条件

8.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？

假扩散（falsediffusion）的含义：

基本含义：

由于对流—扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。

有的文献中将人工粘性（artificialviscosity）或数值粘性（numericalviscosity）视为它的同义词。

拓宽含义：

现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下

1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式;

2.流动方向与网格线呈倾斜交叉（多维问题）;

3.建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。

克服或减轻假扩散的格式或方法，

为克服或减轻数值计算中的假扩散（包括流向扩散及交叉扩散）误差，应当：

1.采用截差阶数较高的格式；

2.减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。

3.至于非常数源项的问题，目前文献中，还没有为克服这种影响而专门构造的格式，但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。

9.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？

FLUENT等高线（contour）显示过程中，可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节，Levels...最大值允许设置为100.对于封闭的3D物体，可以通过建立Surface，监视Surface上的量来显示计算结果。

或者计算之后将结果导入到Tecplot中，作切片图显示。

10.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？

对于非定常计算，可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。

Solve->Animate->Define...，具体操作请参考Fluent用户手册。

11.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？

GAUGEPRESSURE就是静压。

GAUGEtotalPRESSURE是总压。

这里需要强调一下Gauge为名义值，

什么意思呢？

如果，INITIALGaugePRESSURE＝0

那么GAUGEPRESSURE就是实际的静压Pinf。

GAUGEtotalPRESSURE是实际的总压Pt。

如果INITIALGaugePRESSURE不等于零

GAUGEPRESSURE＝Pinf-INITIALGaugePRESSURE

GAUGEtotalPRESSURE＝Pt-INITIALGaugePRESSURE

12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？

三种方法来得到用于插入到论文的图片：

1.在Fluent中显示你想得到的效果图的窗口，可以直接在任务栏中右键该窗口将其复制到剪贴板，保存；或者打印到文件，保存。

2.在Fluent中，在你想要保存相关窗口的效果图时，首先激活效果图监视窗口，就是用鼠标左键监视窗口，然后在Fluent中操作，Fluent->File->Hardcopy...，选择好你想要的图片格式，然后就可以保存了。

3.将计算结果或者相关数据导入到Tecplot中，然后作出你想要的效果图，这种方法得出的图片，个人感觉比Fluent得到的图片美观简洁大方

13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）？

首先选择DMP模型，在setinjectionproperties面板中，选择injectiontype的类型为single,

然后设置初始条件，如位置（x,y,z）,速度，直径（如20微米的粒子），温度，质量流率等！

设定完成后，你就可以行迭代了。

等气相和离散相收敛以后，你就可以追踪粒子轨迹。

在display中打开particletracks面板进行操作！

14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？

速度入口的边界条件适用于不可压流动，需要给定进口速度以及需要计算的所有标量值。

速度入口边界条件不适合可压缩流动，否则入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。

关于湍流参数的定义方法，根据所选择的湍流模型的不同有不同的湍流参数组合，具体可以参考Fluent用户手册的相关章节，也可以参考王福军的书《计算流体动力学分析—CFD软件原理与应用》的第214-216页，

15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？

这些都可以用tecplot来处理将fluent计算的date和case文件倒入到tecplot中断面可以做切片

速度矢量图流线图直接就可以选择相应选项来查看

16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？

分离式求解器以前主要用于不可压缩流动和微可压流动，而耦合式求解器用于高速可压流动。

现在，两种求解器都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动，但总的来讲，当计算高速可压流动时，耦合式求解器比分离式求解器更有优势。

Fluent默认使用分离式求解器，但是，对于高速可压流动，由强体积力（如浮力或者旋转力）导致的强耦合流动，或者在非常精细的网格上求解的流动，需要考虑耦合式求解器。

耦合式求解器耦合了流动和能量方程，常常很快便可以收敛。

耦合式求解器所需要的内存约是分离式求解器的1.5到2倍，选择时可以根据这一情况来权衡利弊。

在需要耦合隐式的时候，如果计算机内存不够，就可以采用分离式或耦合显式。

耦合显式虽然也耦合了流动和能量方程，但是它还是比耦合隐式需要的内存少，当然它的收敛性也相应差一些。

需要注意的是，在分离式求解器中提供的几个物理模型，在耦合式求解器中是没有的。

这些物理模型包括：

流体体积模型（VOF），多项混合模型，欧拉混合模型，PDF燃烧模型，预混合燃烧模型，部分预混合燃烧模型，烟灰和NOx模型，Rosseland辐射模型，熔化和凝固等相变模型，指定质量流量的周期流动模型，周期性热传导模型和壳传导模型等。

而下列物理模型只在耦合式求解器中有效，在分离式求解器中无效：

理想气体模型，用户定义的理想气体模型，NIST理想气体模型，非反射边界条件和用于层流火焰的化学模型。

17FLUENT中常用的文件格式类型：

dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？

在Gambit目录中，有三个文件，分别是default_id.dbs，jou，trn文件，对Gambit运行save，将会在工作目录下保存这三个文件：

default_id.dbs，default_id.jou，default_id.trn。

jou文件是gambit命令记录文件，可以通过运行jou文件来批处理gambit命令；

dbs文件是gambit默认的储存几何体和网格数据的文件；

trn文件是记录gambit命令显示窗（transcript）信息的文件；

msh文件可以在gambit划分网格和设置好边界条件之后export中选择msh文件输出格式，该文件可以被fluent求解器读取。

Case文件包括网格，边界条件，解的参数，用户界面和图形环境。

Data文件包含每个网格单元的流动值以及收敛的历史纪录（残差值）。

Fluent自动保存文件类型，默认为date和case文件

Profile文件边界轮廓用于指定求解域的边界区域的流动条件。

例如，它们可以用于指定入口平面的速度场。

读入轮廓文件，点击菜单File/Read/Profile...弹出选择文件对话框，你就可以读入边界轮廓文件了。

写入轮廓文件，你也可以在指定边界或者表面的条件上创建轮廓文件。

例如：

你可以在一个算例的出口条件中创建一个轮廓文件，然后在其它算例中读入该轮廓文件，并使用出口轮廓作为新算例的入口轮廓。

要写一个轮廓文件，你需要使用WriteProfile面板（Figure1），菜单：

File/Write/Profile

18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。

如何把这个zone定义出来？

而且这个zone仍然是流体流动的。

在gambit中先将需要的zone定义出来，对于要随流体流动我觉得这个可以用动网格来处理在动网格设置界面将这个随流体流动的zone设置成刚体这样既可以作为zone不影响流体流通也可以随流体流动只是其运动的udf不好定义最好根据其流动规律编动网格udf

19如何选择单、双精度解算器的选择?

Fluent的单双精度求解器适合于所有的计算平台，在大多数情况下，单精度求解器就能很好地满足计算精度要求，且计算量小。

但在有些情况下推荐使用双精度求解器：

1，如果几何体包含完全不同的尺度特征（如一个长而壁薄的管），用双精度的；

2，如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域，不同区域之间存在很大的压差，用双精度。

3，对于有较高的热传导率的问题或对于有较大的长宽比的网格，用双精度。

20求解器为flunet5/6在设置边界条件时，specifyboundarytypes下的types中有三项关于interior，interface，internal设置，在什么情况下设置相应的条件？

它们之间的区别是什么？

interior好像是把边界设置为内容默认的一部分；interface是两个不同区域的边界区，比如说离心泵的叶轮旋转区和叶轮出口的交界面；internal；

请问以上三种每个的功能？

最好能举一两个例子说明一下，因为这三个都是内部条件吧，好像用的很多。

interface,interior,internalboundary区别？

在Fluent中，Interface意思为“交接面”，主要用途有三个：

多重坐标系模型中静态区域与运动区域之间的交接面的定义；滑移网格交接处的交接面定义，例如：

两车交会，转子与定子叶栅模型，等等，在Fluent中，interface的交接重合处默认为interior，非重合处默认为wall；非一致网格交接处，例如：

上下网格网格间距不同等。

Interior意思为“内部的”，在Fluent中指计算区域。

Internal意思为“内部的”，比如说内能，内部放射率等，具体应用不太清楚。

21FLUENT并行计算中Flexlm如何对多个License的管理？

在FLEXlmLMTOOLSUtility-〉configservices->servicename里选好你要启动的软件的配备的servicename，然后配置好下边的pathtothelmgrd.exefile和pathtothelicensefile，然后saveservice,转到FLEXlmLMTOOLSUtility->configservices-〉start/stop/reread下，选中要启动的license，startserver即可

22在“solver”中2D、axisymmetric和axisymmetricswirl如何区别？

对于2D和3D各有什么适用范围？

从字面的意思很好理解axisymmetric和axisymmetricswirl的差别：

axisymmetric：

是轴对称的意思，也就是关于一个坐标轴对称，2D的axisymmetric问题仍为2D问题。

而axisymmetricswirl：

是轴对称旋转的意思，就是一个区域关于一条坐标轴回转所产生的区域，这产生的将是一个回转体，是3D的问题。

在Fluent中使用这个，是将一个3D的问题简化为2D问题，减少计算量，需要注意的是，在Fluent中，回转轴必须是x轴。

23在设置速度边界条件时，提到了“Velocityformulation（Absolute和Relative）”都是指的动量方程的相对速度表示和绝对速度表示，这两个速度如何理解？

在定义速度入口边界条件时，ReferenceFrame中有Absolute和RelativetoAdjacentCellZone的选项，关于这个，Fluent用户手册上是这样写的：

“Ifthecellzoneadjacenttothevelocityinletismoving,youcanchoosetospecifyrelativeorabsolutevelocitiesbyselectingRelativetoAdjacentCellZoneorAbsoluteintheReferenceFramedrop-downlist.Iftheadjacentcellzoneisnotmoving,AbsoluteandRelativetoAdjacentCellZonewillbeequivalent,soyouneednotvisitthelist.”

如果速度入口处的单元在计算的过程中有运动发生的情况（如果你使用了运动参考系或者滑移网格），你可以选择使用指定相对于邻近单元区域的速度或在参考坐标系中的绝对速度来定于入口处的速度；如果速度入口处的相邻单元在计算过程中没有发生运动，那么这两种方法所定义的速度是等价的。

SpecifyingRelativeorAbsoluteVelocity

Ifthecellzoneadjacenttothewallismoving（e.g.,ifyouareusingamovingreferenceframeoraslidingmesh）,youcanchoosetospecifyvelocitiesrelativetothezonemotionbyenablingtheRelativetoAdjacentCellZoneoption.Ifyouchoosetospecifyrelativevelocities,avelocityofzeromeansthatthewallisstationaryintherelativeframe,andthereforemovingatthespeedoftheadjacentcellzoneintheabsoluteframe.Ifyouchoosetospecifyabsolutevelocities（byenablingtheAbs