fluent笔记.docx

fluent笔记.docx

《fluent笔记.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《fluent笔记.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

fluent笔记

Discretization离散Nodevalues节点值，coarsen粗糙refine细化curvature曲率，X-WALLshearStress壁面切应力X方向。

strainrate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:

观测残差曲线。

可以在残差监视器面板中设立ConvergenceCriterion（收敛判据），例如设为10-3，则

残差下降到不大于10-3时，系统既以为计算已经收敛并同步终结计算。

（2）流场变量不再变化。

有时候无论如何计算，残差都不能降到收敛判据如下。

此时可以用品有代表性流场

变量来判断计算与否已经收敛——如果流场变量在通过诸多次迭代后不再发生变化，就可

以以为计算已经收敛。

（3）总体质量、动量、能量达到平衡。

在FluxReports（通量报告）面板中检查质量、动量、能量和其她变量总体平衡状况。

通过计算域净通量应当不大于0.1%。

FluxReports（通量报告）面板如图2-17所示，其启

动办法为：

Report->Fluxes

3.一阶精度与二阶精度：

FirstOderUpwindandSecondOderUpwind（一阶迎风和二阶迎风）

①一阶耗散性大，有比较严重抹平现象；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.流动模型选取

①inviscid无粘模型：

当粘性对流场影响可以忽视时使用；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，合用于翼型、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原则模型:

高雷诺数湍流，应用广泛，不适于旋转等各向异性较强流动。

⑵重整化群RNGk-ε模型：

低雷诺数湍流，考虑旋转。

⑶可实现性Realizable模型：

精度优于前两者，还合用射流，旋流，边界层，二次流；

慎用，多重参照系和旋转滑移网格等同步存在静止和旋转流场。

⑤k-omega模型（k-ω模型）：

⑴k-ω原则模型：

包括包括低雷诺数、剪切流扩散、可压缩影响，合用尾迹混合、

混合层、射流、壁面受限制流动附着边界层湍流和自由剪切流计算。

⑵剪切应力输运模型SSTk-ω模型：

同步具备k-ε模型和k-ω模型长处，还增长

了横向耗散倒数项合用范畴更广如翼型、夸声速带激波等。

⑥ReynoidsStress雷诺应力模型:

精度优于上述所有模型，适于强旋流动如龙卷风、燃烧室，速度慢。

DES（离散涡湍流模型）和LES（大涡模仿）是两个最精细模型，内存大，耗时长。

5.新型求解器选取

PressureBased:

重要低速不可压缩流

DensityBased:

重要高速可压缩流

注意：

在相称大流动速度范畴内，两种求解器都可以用。

6.关于入口湍流参数设立经验性，影响入口一定范畴参数分布

7.OUTFLOW边界条件物理意义为充分发展

8.关于初始化初始化即对流场付初始值，对求解影响比较大，原则是从尽量接近真实值某些初始化。

9.对称问题全显示Dispay---Views...

10.关于合并实体---Merge合并——虚体——转化Convert——实体

11.分割面Splitface分割面后，实面转化为虚面，但不影响计算成果。

12.检查网格之后紧接着用Reorder网格：

物理意义为重新编号网格和排序，加快计算速度。

办法:

顺次点击Grid---Reorder---Domain

13.新型初始化，或高档初始化FMG办法：

物理意义FMG办法初始化可以使初始流场更加合理，减少迭代次数。

atPAGE68

办法：

控制界面敲击ENTER---得到>---键入solve/initialize/set-fmg-initialization---敲击ENTER--。

。

。

。

。

---直到浮现enableFMGverbose?

[no]----键入yes---ENTER---浮现>---输入solve/initialize/

fmg-initialization---ENTER---浮现EnableFMGinitialization?

[no]---键入yes---ENTER--

。

。

。

。

浮现>后继续操作。

。

。

14.自适应网格技术：

虽然生成网格可以随求解过程变动，或者在流动参数变化较大区域可以自动加密。

非构造网格自适应

解决很以便，自适应网格成为数值计算中提高计算效率和求解精度一种重要手段

15.构造化网格与非构造化网格优缺陷对比:

构造化网格：

定义--------是网格拓扑相称于矩形域内均匀网格网格，

长处————是可以以便精确地解决边界条件，计算精度高，并且可以采用许多高效隐式算法和多重

网格法，计算效率也较高。

缺陷————是对复杂外形网格生成较难，甚至难以实现；虽然生成多块构造网格，块与块之间

界面解决又十分复杂，因而在使用上受到限制。

非构造化网格：

定义------所谓非构造网格就是指这种网格单元和节点彼此没有固定规律可循，其节点分布完全

是任意。

又分为宏观非构造网格和微观非构造网格。

长处———

（1）适合于复杂区域网格划分，特别对奇性点解决很简朴；

（2）其随机数据构造更易于作网格自适应，以便更好地捕获流场物理特性；

缺陷————

（1）耗机时，特别对于三维

（2）高精度差分格式还重要应用于十分规则矩形网格，在非正交网格坐标下，

未必能得到高精度解。

（3）再次，不能简朴将某些基于构造网格成熟差分格式和高效隐式算法直

接推广应用于非构造网格，例如近似因式分解格式和交替方向隐式（ADI）算法就无法采用。

但当前大多数非构造网格数值解法都是建立在有限元法或有限体积法之上，重要应用于可压缩流动计算。

对于不可压缩

流动计算应用还比较少，重要因素是不可压缩流动控制方程中没有压力对时间偏导数项，压力耦合求解比较困难。

16.复杂体或不均匀网格划分技术：

-----采用splitvolumes即分割体办法，然后对两个体分别进行网格划分，但是（曾经遇到）有时候

会浮现输入FLUENT之后某些体网格丢失现象，此时需要重新划分网格。

（也有也许是盗版软件稳定性不好）

17.动画设立：

--------顺次点击Solve-Animate-Define。

。

。

分为

命名，设立每帧图像间隔时间步长（TimeStep）,Define-----选取Storagetype

（普通不选第一种），选取DispayType即体现形式（矢量or函数图形or云线。

。

。

）

------自动弹出下一种对话框-----你要描述变量（速度Or涡量。

。

。

）。

18.正则网格与非正则网格：

界面两侧体共用交界面（interface）上网格，反之则是非正则网格。

使用非正则网格需要在GAMBIT与FLUENT里面都进行相应设立，GAMBIT在边界条件里选中两个面设立为interface

FLUENT在Define-Grideinterface分别选中两个面进行数据传递。

19.网格检查：

plane--显示一种平面上网格；range--显示网格质量原则中某一范畴网格；3D-element--选取所要显示网格类型；

QualityType---选取显示网格质量方面（Equisize---网格偏斜限度；VOLUME-网格体积；AspectRatio---纵横比；）

拖动OutOrientation下面坐标条可以显示本地横截面上网格，从蓝到红颜色越深质量越差。

20.三维成果显示与分析：

三维问题要做某些额外截面以便进行图形显示与数据分析，办法--Surface----ISO-Surface....（选取GRID

----坐标轴----ISO-Value坐标值---命名）

21.辐射传热新概念——光学厚度：

它是选取辐射模型一种指标，定义介质吸取系数a*计算域特性长度L，aL即光学厚度。

22.辐射模型选取:

（1）光学厚度不不大于1选取P-1模型；不不大于3选取P-1模型和Rosseland模型；更高光学厚度选取DTRM模型或DO模型；

光学厚度不大于1时选取DTRM或DO模型。

值得注意是DTEM和DO模型对于任意光学厚度都合用，但计算量大。

详细辐射模型选取参见PAGE122。

23.离散相模型：

①合用范畴

（1）颗粒相体积分数范畴不大于10%~12%，

（2）不合用于模仿持续相中颗粒无限期悬浮问题，如搅拌釜，混合器

流化床等。

更多其她限制参见page146.

②调用办法:

第一步Define--Models--DiscretePhase...第二步Define---（注射射流）Injections...（create--选取入射面

入射颗粒参数等）

③显示办法：

Dispay--PaticalTracks...

24.非定常问题时间步长拟定：

（特性长度/特性速度）*0.01（or0.1）,时间步长太大fluent会提示你，也有人用单元最小长度除以

流场平均速度，在进行左右调节（普通是进行放大）。

25.关于时间步数拟定：

步数=需要计算时刻/时间步长，例如你想计算一秒时射流，就用1秒/timestepsize。

如果想看到各种时刻

流动状况，可以采用File-Autowrite...设立每多少步进行一次保存，从而可以计算多时刻状态。

如果想观测持续时刻问题，可录制动画。

26.多相流——Mixture混合模型：

操作办法：

Define---modles---Mutiphase...

①比前面多了多相流模型选取，

②多了定义各项Define--phase...（基本相，第二相，第二项颗粒直径等；相间互相作用interaction）

③边界条件设立：

每一种边界除了要对Mixture进行设立外还要对基本相和别的各相设立（有边界如outflow

可以只对mixture进行设立），其中涉及对非基本相体积分数重要设立。

混合模型缺陷：

在描述产生回流和产生漩涡地方不好，这时应当采用欧拉模型进一步求解。

此外注意多相流模型只能使用压力基求解器，详细限制，还要参见page174.

27.多相流VOF模型。

。

。

。

28.三种多相流模型和离散相模型选取原则：

①对于提交积分数不大于10%气泡、液滴。

梨子负载流动，采用离散相模型。

②对于①中超过10%状况或者离散相混合物，采用混合模型或欧拉模型。

③对于栓塞流、泡状流，采用VOF模型。

④对于分层/自由面流动，采用VOF模型。

⑤对于气力输运，如果是均匀流，则采用混合模型；如果是粒子流，则采用欧拉模型。

⑥流化床，采用欧拉模型

⑦泥浆流或水力输运，采用混合模型或欧拉模型。

⑧对于沉降，采用欧拉模型

⑨VOF模型适合于分层或者表面自由流动，而混合模型和欧拉模型更适合流动中有

相混合或分离流动。

⑩列举个模型合用问题：

VOF模型：

分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡运动、水坝决堤时水流、

对喷射衰竭。

以及求得任意气-夜分界面稳态或瞬时分界面。

Mixture模型：

低质量载荷粒子负载流、气泡流、沉降、旋风分离器等，以及没有离散相

相对速度均匀多相流。

欧拉模型：

最复杂多相流模型，气泡流、上浮、颗粒悬浮、以及流化床等。

29.多相流——Eulerian欧拉模型：

实际问题普通先采用mixture模型计算一种近似解吗，再用欧拉模型得到更精准解。

以避免收敛浮现

困难。

操作办法：

操作办法和混合模型前面相似，只是在混合模型基本上，再重新定义多相流模型为欧拉模型

并进行相见互相作用设立（也也许保持默认设立）；另一方面与单向流不同是欧拉模型需要

多相湍流模型，在本来湍流模型面板中会发现多了左下角多相湍流模型，共有三种可选，

三个选项物理意义参见page185.

30.移动与变形问题

————多重参照系应用：

不同之处在于①Gambit中多了持续介质设立（即边界设立旁边按钮），

②fluent中Zone边界条件也要设立。

操作办法——在fluent边界设立---选取区域边界---Motion下----MotionType选取MovingReferenceFrame（即

多重参照系模型）

31.移动与变形问题

————SlidingMeshs滑移网格模型：

与多重参照系区别：

①基本求解器为非定常；

②fluent边界条件设立（环节与28相似）Motion下MotionType选取MovingMesh。

32.再次关于交界面Interface链接问题：

fluent中交界面链接，创立数据传递，普通在interfacezone1中选区面积较小那个，而在

interfacezone2中选取面积较大那个。

33.TurbulenceSpecificationMethod湍流定义办法（选取了湍流模型就要在边界设立中定义湍流）：

①TurbulenceintensityandHydralicDiameter湍流强度和水力直径

--------湍流强度I=u1/u2=0.16（Re）e^（-1/8）其中u1为脉动速度；u2为平均速度；Re为以水力直径为特性长度计算雷诺数。

--------水力直径D=4*面积/湿周。

②intensityandTurbulencelengthscale湍流强度和湍流尺度

----------湍流尺度l=0.07*L，其中l为湍流尺度,L为特性尺寸或水力直径；

③intensityandviscosityratio

------------粘性比=湍流粘性/层流粘性；湍流粘性v=sqrt（3/2）u*I*l,其中u为平均速度，I湍流强度，l为湍流长度尺度。

普通取1,10之间，高雷诺数边界层也许在100,1000.

④kandepsilon

-------------湍动能k=3/2*（u*I）2,其中u为平均速度，I为湍流强度。

-------------湍动能耗散率ε=C^（3/4）*k^（3/2）/l,其中C是经验常数0.09，k为湍动能，l为湍流长度尺度。

34.边界条件使用注意事项：

①压力出口，用于指定流动出口静压，对于有回流效果也较好；

②压力远场，用来指定无穷远处来流马赫数等，只能用于可压缩流；

③出流outflow,不能用于可压流动，也不能与压力进口边界条件一起用，用来描述求解前未知出口边界。

④velocity-inlet速度入口只能合用于不可压缩流。

⑤mass-flow-inlet质量入口，普通只用于可压流。

⑥Outflow出流，不能与压力进口同步用；不能用于可压缩流；不能用于模仿变密度非定常流；不能用于

欧拉多相流模型。

35.网格自适应修改---即网格加密：

第一步：

显示基于单元温度（或其她变量）分布：

Display--Contours--选取要显示变量Contoursof

--取消NodeValues--点击disply

第二步：

绘制用于改进网格温度（或其她变量）温度梯度图：

在Contoursof选取Adaption...和

AdaptionFunction;--取消Options下NodeValues；--点击Disply.

第三步：

标出需要改进单元：

取消Options中AutoRange;--在Min中输入最小梯度值（可取0.01）

---Dispay.

第四步：

网格改进：

Adapt---Gradient...；---选取Gradientoftemperature（需要细化变量）---

取消Options下Coarsen选项；--点击compute；--输入RefineThreshold细化阈值；--点击manage

弹出对话框；---点击Adapt----点击yes表达批准细化网格。

完毕。

36.注意：

对于马赫数不不大于0.1；流动应当是工作压强为零，因素待解释。

37.注意：

对于外部绕流，选取粘性比在0-10之间。

38.模仿水流在冲击作用下引起气泡过程应使用非定常办法，多相流混合模型。

39.对于贴近避免附近流动，采用非平衡壁面函数（Non-equilibriumwallfunctions）时运用原则K-ε模型进行数值模仿计算式很有效。

——————————————————————————————

——————————————————————————————

_______________________________________________________________

40.由此来看，判断与否收敛并不是严格依照残差走向而定。

可以选定流场中具备特性意义点，

监测其速度，压力，温度等变化状况。

如果变化很小，符合你规定，即可以为是收敛了。

普通来说，压力收敛相对比较慢某些。

残差大小不能决定与否收敛，我在用FLUENT计算时，多采用监测一种面速度（或者是压力、

紊动能等参数）基本上不随着计算时间推移而变化，就以为基本达到收敛.

41.残差在较高位震荡，需要检查边界条件与否合理，另一方面检查初始条件与否适当，例如在有激波

流场，初始条件不适当，会带来流场震荡。

有时流场也许有分离或者回流，这自身是非定常现象，

计算时残差会在一定限度上发生震荡，这时如果进出口流量与否达到稳定平衡，也可以以为流场收敛了

（前提是要消除其她不合理因数）。

此外Fluent缺损地采用多重网格，在计算后期，将多重网格设立

为零可以避免某些波长残差在细网格上发生震荡。

42.用右键点击显示图形边框，点击copytoclipboard，然后就可以粘贴到别地方去了。

直接这样话是黑色背景图片，要是想要白色背景图片，先点击PageSetup在弹出对话框

中选中ReverseForegroundOrientation，然后再copytoclipboard就可了。

在PageSetup对话框里尚有其她选项可以设立，人们可以试一试。

43.不懂

SIMPLE与SIMPLEC比较

在FLUENT中，可以使用原则SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默认是SIMPLE算法，但是对于许多问题如果使用SIMPLEC也许会得到更好成果，

特别是可以应用增长亚松驰迭代时，详细简介如下。

对于相对简朴问题（如：

没有附加模型激活层流流动），

其收敛性已经被压力速度耦合所限制，你普通可以用SIMPLEC算法不久得到收敛解。

在SIMPLEC中，压力校正亚松驰因子普通设为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长到1.0也许会导致不稳定。

对于所有过渡流动计算，强烈推荐使用PISO算法邻近校正。

它容许你使用大时间步，

并且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子1.0。

对于定常状态问题，具备邻近校正PISO并不会比具备较好亚松驰因子SIMPLE或SIMPLEC好。

对于具备较大扭曲网格上定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。

当你使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松驰因子为1.0或者接近1.0。

如果你只对高度扭曲网格使用PISO倾斜校正，请设定动量和压力亚松驰因子之和为1.0例如：

压力亚松驰因子0.3，动量亚松驰因子0.7）。

如果你同步使用PISO两种校正办法

，推荐参阅PISO邻近校正中所用办法。

44.SIMLE和AIMPLEC算法常被用于定常流动计算，PISO速算法也可以用来计算定常流动，

但更惯用于非定常流动计算域或网格偏斜状况较严重算例中。

45.QUICK格式是针对构造化网格才故意义，，因此在流动方向可以预期

状况下，可以划分出与流动方向一致构造化网格，使用QUICK格式可以提高计算精度，

但在诸多工程问题中，流动方向是未知，例如在四角旋风炉子中流动是比较

混乱，因此此时花很大力气划分构造化网格意义不大，划分非构造化网格并

采用二阶迎风格式就足够了。

46.LES大涡模仿办法，LARGEEDDYSIMULATION，普通在需要懂得动态特性时候才选用。

例如想懂得频谱特性，气动噪声等。

47。

RANS模型系列（reynoldsaveragedNavier-stokes）涉及，S-A，双方程模型：

K-e，RNG-K-e,可实现k-e;K-w模型系列，原则k-w,SSTK-W,雷诺应力。

48.大涡模仿和离散我模型（LES,DES）只能用于非定常流动。

49.判断成果对的性一：

运用FLUENT求得Nu和壁面摩擦系数等于使用经验或拟合公式求得值进行比较，

拟合公式在有关资料中查取，fluent计算公式可以在精通CFD仿真工程和案例实战。

若相差很大可以以为模仿成果不精确。

50.湍流强度可以用此计算

Turbulentintensity=0.16Re-1/8