fluent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。如何把这个zone定义出来？而且这个zone仍然是流体流动的。
46 如何选择单、双精度解算器的选择
47 求解器为flunet5/6在设置边界条件时，specify boundary types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
48 FLUENT并行计算中Flexlm如何对多个License的管理？
49 在“solver”中2D 、axisymmetric和axisymmetric swirl如何区别？对于2D和3D 各有什么适用范围？
50 在设置速度边界条件时，提到了“Velocity formulation(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？
51 对于出口有回流的问题，在出口应该选用什么样的边界条件（压力出口边界条件、质量出口边界条件等）计算效果会更好？
52 对于不同求解器，离散格式的选择应注意哪些细节？实际计算中一阶迎风差分与二阶迎风差分有什么异同？
53 对于FLUENT的耦合解算器，对时间步进格式的主要控制是Courant数（CFL），那么Courant数对计算结果有何影响？
54 在分离求解器中，FLUENT提供了压力速度耦和的三种方法：SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它们的应用有什么不同
55 对于大多数情况，在选择选择压力插值格式时，标准格式已经足够了，但是对于特定的某些模型使用其它格式有什么特别的要求？
57 讨论在数值模拟过程中采用四面体网格计算效果好，还是采用六面体网格更妙呢？
59在UDF中compiled型的执行方式和interpreted型的执行方式有什么不同
61 FLUENT help和GAMBIT help能教会我们（特别是刚入门的新手）学习什么基本知识？
63 FLUENT模拟飞行器外部流场，最高MA多少时就不准确了？MA达到一定的程度做模拟需注意哪些问题？
68 做飞机设计时，经常计算一些翼型，可是经常出现计算出来的阻力是负值，出现负值究竟是什么原因，是网格的问题还是计算参数设置的问题？
74 大概需要划分100万个左右的单元，且只计算稳态流动，请问这样的问题PC 机上算的了吗？如果能算至少需要怎样的计算机配置呢？
76 GAMBIT划分三维网格后，怎样知道结点数？如何知道总生成多少网格（整个模型）？
77 在FLUENT的后处理中可以显示一个管道的。某个标量的。圆截面平均值沿管道轴线（中心线）的变化曲线吗？何显示空间某一点的数值呀（比如某一点温度）？
80 如何在gambit中输入cad和Pro/e的图形？如何将FLUNET的结果EXPORT 成ANSYS的文件？
87 courant数：在模拟高压的流场的时候,迭代的时候总是自动减小其数值，这是什么原因造成的，为什么？怎么修改？
94 把带网格的几个volume，copy到另一处，但原来split的界面，现在都变成了wall，怎么才能把wall变成内部流体呢？
97 在udf中，U,V,W代表的速度，分别代表什么方向的，直角坐标还是柱坐标？
98 Gambit的网格相连问题：如果物体是由两个相连的模型所结合，一个的网格划分比较密、另一个比较稀疏，用Gambit有办法将两个网格密度不同的物体，相连在一起吗？
100 在FLUENT里定义流体的密度时，定义为不可压理想流体是用在什么地方呀，讲义上说是用于可变密度的不可压流动，不知如何理解？
101 已经建好的模型，想修改一些尺寸，但不知道顶点的座标，请问如何在gambit 中显示点的座标？
102 在FLUENT模拟以后用display下的操作都无法显示，不过刚开始用的是好的，然后就不行了，为什么？
103 能否同时设置进口和出口都为压力的边界条件？在这样的边界条件设置情况下发现没有收敛，研究的物理模型只是知道进口和出口的压力，不知道怎么修改才能使其收敛？
104 在FLUENT计算时，有时候计算时间会特别长，为了避免断电或其它情况影响计算，应设置自动保存功能，如何设置自动保存功能？
105 gambit划分时运动部分与静止部分交接面：一个系统的两块，运动部分与静止部分交接部分近似认为没有空隙（无限小，虽然实际上是不可能的），假设
考虑做成一个实体，那么似乎要一起运动或静止；假设分开做成两个实体，那么交接处的两个不完全重合的面要设为WALL还是什么呢，设成WALL不就不能过流了吗？
106 在计算模拟中，continuity总不收敛，除了加密网格，还有别的办法吗？别的条件都已经收敛了，就差它自己了，还有收敛的标准是什么？是不是到了一定的尺度就能收敛了，比如10－e5具体的数量级就收敛了
108 想把gambit的图形保存成图片，可是底色总是黑色，怎么改为白色呀。用windows中画图板的反色，好像失真很多。如何处理？
110 在分析一个转轮时，想求得转轮的转矩，不知道fluent中有什么方法可以提供该数据。本来想到用叶片上面的压力乘半径，然后做积分运算，但是由于叶片正反壁面统一定义的，即全部定义为wall-rn1，所以分不出方向来了
111 如何在gambit中实现坐标轴的变换：有一个三维的网格，想在柱坐标中实现，可是gambit中一直显示直角坐标？
113 利用vof非稳态求解，结果明显没有收敛的情况下，为什么就开始提示收敛,虽然可以不管它，继续算下去达到收敛。但是求解怎么会提前收敛？
116 在Gambit中如何将两个dbs文件到入：把炉膛分成了三个dbs文件，现在想导入两个dbs文件，在Gambit中进行操作，但好象使用open命令就只能open 一个dbs文件，请问这要怎么处理？
119 用GAMBIT生成网格时要是出现负值怎么办啊？有什么办法可以改正吗,只能将网格重新画吗？
120 scale是把你所画模型中的单位转化为Fluent默认的m，而unite是根据你自己的需要转化单位，也就是把Fluent中默认的m转画为其他的单位，两中方法对计算没有什么影响吗？
121 GAMBIT处理技巧：两个圆内切产生的尖角那个面如何生成网格质量才比较好？
128 在gambit中对一体积成功的进行了体网格，网格进行了examine mesh，也
没有什么问题,可当要进行边界类型（boundary type）的设定时，却发现type 只有node，element_side两项，没有什么wall,pressure_outlet等。为何无法定义边界？
132 网格数量和内存之间的关系是什么？
133 如何在FLUENT中进行密度的选择？
142 什么是多孔介质；在那些方面应用？
143 有没有介绍多孔介质的专业书籍?
155 如何区分层流和紊流？以什么为标准来区分呢？从层流过渡到紊流的标准是什么？
159 在fluent中如何设置工作目录？在Gambit中如何设置工作目录？
160 在计算过程中其它指数都收敛了，就continuity不收敛是怎么回事?在初始化设置中，那些项影响continuity的收敛？
1 对于刚接触到FLUENT新手来说，面对铺天盖地的学习资料和令人难读的FLUENT help，如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢？
学习任何一个软件，对于每一个人来说，都存在入门的时期。认真勤学是必须的，什么是最好的学习方法，我也不能妄加定论，在此，我愿意将我三年前入门FLUENT心得介绍一下，希望能给学习FLUENT的新手一点帮助。
由于当时我需要学习FLUENT来做毕业设计，老师给了我一本书，韩占忠的《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》，当然，学这本书之前必须要有两个条件，第一，具有流体力学的基础，第二，有FLUENT安装软件可以应用。然后就照着书上二维的计算例子，一个例子，一个步骤地去学习，然后学习三维，再针对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。不能急于求成，从前处理器GAMBIT，到通过FLUENT进行仿真，再到后处理，如TECPLOT，进行循序渐进的学习，坚持，效果是非常显著的。如果身边有懂得FLUENT的老师，那么遇到问题向老师请教是最有效的方法，碰到不懂的问题也可以上网或者查找相关
书籍来得到答案。另外我还有本《计算流体动力学分析》王福军的，两者结合起来学习效果更好。
2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语：理想流体和粘性流体；牛顿流体和非牛顿流体；可压缩流体和不可压缩流体；层流和湍流；定常流动和非定常流动；亚音速与超音速流动；热传导和扩散等。
A.理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）：
流体在静止时虽不能承受切应力，但在运动时，对相邻的两层流体间的相对运动，即相对滑动速度却是有抵抗的，这种抵抗力称为粘性应力。流体所具备的这种抵抗两层流体相对滑动速度，或普遍说来抵抗变形的性质称为粘性。粘性的大小依赖于流体的性质，并显著地随温度变化。实验表明，粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。当流体的粘性较小（实际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的），运动的相对速度也不大时，所产生的粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。此时我们可以近似地把流体看成无粘性的，这样的流体称为理想流体。十分明显，理想流体对于切向变形没有任何抗拒能力。这样对于粘性而言，我们可以将流体分为理想流体和粘性流体两大类。应该强调指出，真正的理想流体在客观实际中是不存在的，它只是实际流体在某些条件下的一种近似模型。
B.牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）：
日常生活和工程实践中最常遇到的流体其切应力与剪切变形速率符合下式的线性关系，称为牛顿流体。而切应力与变形速率不成线性关系者称为非牛顿流体。图2-1（a）中绘出了切应力与变形速率的关系曲线。其中符合上式的线性关系者为牛顿流体。其他为非牛顿流体，非牛顿流体中又因其切应力与变形速率关系特点分为膨胀性流体（Dilalant），拟塑性流体（Pseudoplastic），具有屈服应力的理想宾厄流体（Ideal Bingham Fluid）和塑性流体（Plastic Fluid）等。通常油脂、
油漆、牛奶、牙膏、血液、泥浆等均为非牛顿流体。非牛顿流体的研究在化纤、塑料、石油、化工、食品及很多轻工业中有着广泛的应用。图2-1（b）还显示出对于有些非牛顿流体，其粘滞特性具有时间效应，即剪切应力不仅与变形速率有关而且与作用时间有关。当变形速率保持常量，切应力随时间增大，这种非牛顿流体称为震凝性流体（Rheopectic Fluid）。当变形速率保持常量而切应力随时间减小的非牛顿流体则称为触变性流体（Thixotropic Fluid）。
C.可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）：
在流体的运动过程中，由于压力、温度等因素的改变，流体质点的体积（或密度，因质点的质量一定），或多或少有所改变。流体质点的体积或密度在受到一定压力差或温度差的条件下可以改变的这个性质称为压缩性。真实流体都是可以压缩的。它的压缩程度依赖于流体的性质及外界的条件。例如水在100个大气压下，容积缩小0.5%，温度从20°变化到100°，容积降低4%。因此在一般情况下液体可以近似地看成不可压的。但是在某些特殊问题中，例如水中爆炸或水击等问题，则必须把液体看作是可压缩的。气体的压缩性比液体大得多，所以在一般情形下应该当作可压缩流体处理。但是如果压力差较小，运动速度较小，并且没有很大的温度差，则实际上气体所产生的体积变化也不大。此时，也可以近似地将气体视为不可压缩的。
在可压缩流体的连续方程中含密度，因而可把密度视为连续方程中的独立变量进行求解，再根据气体的状态方程求出压力。不可压流体的压力场是通过连续方程间接规定的。由于没有直接求解压力的方程，不可压流体的流动方程的求解具有其特殊的困难。
D. 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）：
实验表明，粘性流体运动有两种形态，即层流和湍流。这两种形态的性质截然
不同。层流是流体运动规则，各部分分层流动互不掺混，质点的轨线是光滑的，而且流动稳定。湍流的特征则完全相反，流体运动极不规则，各部分激烈掺混，质点的轨线杂乱无章，而且流场极不稳定。这两种截然不同的运动形态在一定条件下可以相互转化。
E. 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）：
以时间为标准，根据流体流动的物理量（如速度、压力、温度等）是否随时间变化，将流动分为定常与非定常两大类。当流动的物理量不随时间变化，为定常流动；反之称为非定常流动。定常流动也称为恒定流动，或者稳态流动；非定常流动也称为非恒定流动、非稳态流动。许多流体机械在起动或关机时的流体流动一般是非定常流动，而正常运转时可看作是定常流动。
F. 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）：
当气流速度很大，或者流场压力变化很大时，流体就受到了压速性的影响。马赫数定义为当地速度与当地音速之比。当马赫数小于1时，流动为亚音速流动；当马赫数远远小于1（如M<0.1）时，流体的可压速性及压力脉动对密度变化影响都可以忽略。当马赫数接近1时候（跨音速），可压速性影响就显得十分重要了。如果马赫数大于1，流体就变为超音速流动。FLUENT对于亚音速，跨音速以及超音速等可压流动都有模拟能力。
G. 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）：
除了粘性外，流体还有热传导及扩散等性质。当流体中存在温度差时，温度高的地方将向温度低的地方传送热量，这种现象称为热传导。同样地，当流体混合物中存在组元的浓度差时，浓度高的地方将向浓度低的地方输送该组元的物质，这种现象称为扩散。
流体的宏观性质，如扩散、粘性和热传导等，是分子输运性质的统计平均。由
于分子的不规则运动，在各层流体间交换着质量、动量和能量，使不同流体层内的平均物理量均匀化，这种性质称为分子运动的输运性质。质量输运宏观上表现为扩散现象，动量输运表现为粘性现象，能量输运表象为热传导现象。
理想流体忽略了粘性，即忽略了分子运动的动量输运性质，因此在理想流体中也不应考虑质量和能量输运性质——扩散和热传导，因为它们具有相同的微观机制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？
首先说一下CFD的基本思想：把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场，如速度场，压力场等，用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。
然后，我们再讨论下这些题目。
离散化的目的：我们知道描述流体流动及传热等物理问题的基本方程为偏微分方程，想要得它们的解析解或者近似解析解，在绝大多数情况下都是非常困难的，甚至是不可能的，就拿我们熟知的Navier-Stokes方程来说，现在能得到的解析的特解也就70个左右；但为了对这些问题进行研究，我们可以借助于我们已经相当成熟的代数方程组求解方法，因此，离散化的目的简而言之，就是将连续的偏微分方程组及其定解条件按照某种方法遵循特定的规则在计算区域的离散网格上转化为代数方程组，以得到连续系统的离散数值逼近解。
计算区域的离散及通常使用的网格：在对控制方程进行离散之前，我们需要选择与控制方程离散方法相适应的计算区域离散方法。网格是离散的基础，网格节点是离散化的物理量的存储位置，网格在离散过程中起着关键的作用。网格的形式和密度等，对数值计算结果有着重要的影响。一般情况下，二维问题，有三
角形单元和四边形，三位问题中，有四面体，六面体，棱锥体，楔形体及多面体单元。网格按照常用的分类方法可以分为：结构网格，非结构网格，混合网格；也可以分为：单块网格，分块网格，重叠网格；等等。上面提到的计算区域的离散方法要考虑到控制方程的离散方法，比如说：有限差分法只能使用结构网格，有限元和有限体积法可以使用结构网格也可以使用非结构网格。
控制方程的离散及其方法：上面已经提到了离散化的目的，控制方程的离散就是将主控的偏微分方程组在计算网格上按照特定的方法离散成代数方程组，用以进行数值计算。按照应变量在计算网格节点之间的分布假设及推到离散方程的方法不同，控制方程的离散方法主要有：有限差分法，有限元法，有限体积法，边界元法，谱方法等等。这里主要介绍最常用的有限差分法，有限元法及有限体积法。（1）有限差分法（Finite Difference Method，简称FDM）是数值方法中最经典的方法。它是将求解域划分为差分网格，用有限个网格节点代替连续的求解域，然后将偏微分方程（控制方程）的导数用差商代替，推导出含有离散点上有限个未知数的差分方程组。求差分方程组（代数方程组）的解，就是微分方程定解问题的数值近似解，这是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法。这种方法发展较早，比较成熟，较多用于求解双曲型和抛物型问题（发展型问题）。用它求解边界条件复杂，尤其是椭圆型问题不如有限元法或有限体积法方便。（2）有限元法（Finite Element Method，简称FEM）与有限差分法都是广泛应用的流体力学数值计算方法。有限元法是将一个连续的求解域任意分成适当形状的许多微小单元，并于各小单元分片构造插值函数，然后根据极值原理（变分或加权余量法），将问题的控制方程转化为所有单元上的有限元方程，把总体的极值作为个单元极值之和，即将局部单元总体合成，形成嵌入了指定边界条件的代数方程组，求解该方程组就得到各节点上待求的函数值。有限元法的基础是极值原理和划分插值，它吸收了有限差分法中离散处理的内核，又采用
了变分计算中选择逼近函数并对区域积分的合理方法，是这两类方法相互结合，取长补短发展的结果。它具有广泛的适应性，特别适用于几何及物理条件比较复杂的问题，而且便于程序的标准化。对椭圆型问题（平衡态问题）有更好的适应性。有限元法因求解速度较有限差分法和有限体积法满，因此，在商用CFD 软件中应用并不普遍，目前的商用CFD软件中，FIDAP采用的是有限元法。而有限元法目前在固体力学分析中占绝对比例，几乎所有的固体力学分析软件都是采用有限元法。（3）有限体积法（Finite V olume Method，简称FVM）是近年发展非常迅速的一种离散化方法，其特点是计算效率高。目前在CFD领域得到了广泛的应用。其基本思路是：将计算区域划分为网格，并使每个网格点周围有一个互不重复的控制体积；将待解的微分方程（控制方程）对每一个控制体积分，从而得到一组离散方程。其中的未知数是网格点上的因变量，为了求出控制体的积分，必须假定因变量值在网格点之间的变化规律。从积分区域的选取方法看来，有限体积法属于加权余量法中的子域法，从未知解的近似方法看来，有限体积法属于采用局部近似的离散方法。简言之，子域法加离散，就是有限体积法的基本方法。
各种离散化方法的区别：简短而言，有限元法，将物理量存储在真实的网格节点上，将单元看成由周边节点及型函数构成的统一体；有限体积法往往是将物理量存储在网格单元的中心点上，而将单元看成围绕中心点的控制体积，或者在真实网格节点上定义和存储物理量，而在节点周围构造控制题。
4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）
请参考王福军的书《计算流体动力学分析—CFD理论与应用》
离散格式稳定性及稳定条件精度与经济性
在不发生振荡的参数范
围内，可以获得校准确的
中心差分条件稳定Peclet小于等于
2
结果。
一阶迎风绝对稳定虽然可以获得物理上可接受的解，但当Peclet数较大时，假扩散较严重。为避免此问题，常需要加密计算网格。
二阶迎风绝对稳定精度较一阶迎风高，但仍
有假扩散问题。
混合格式绝对稳定当Peclet小于等于2时，性能与中心差分格式相同。当Peclet大于2时，性能与一阶迎风格式相同。
指数格式、乘方格式绝对稳定主要适用于无源项的对流扩散问题，对有非常数源项的场合，当Peclet数较高时有较大误差。
QUICK格式条件稳定Peclet小于等于
8/3 可以减少假扩散误差，精度较高，应用较广泛，但主要用于六面体和四边形网格。
改进的QUICK格式绝对稳定性能同标准QUICK格
式，只是不存在稳定性问
题。
5 在利用有限体积法建立离散方程时，必须遵守哪几个基本原则？
1.控制体积界面上的连续性原则；
2.正系数原则；
3.源项的负斜率线性化原则；
4.主系数等于相邻节点系数之和原则。
6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？
这个问题的范畴好大啊。简要的说一下个人的理解吧：流场数值求解的目的就是为了得到某个流动状态下的相关参数，这样可以节省实验经费，节约实验时间，并且可以模拟一些不可能做实验的流动状态。主要方法有有限差分，有限元和有限体积法，好像最近还有无网格法和波尔兹曼法（格子法）。基本思路都是将复杂的非线性差分/积分方程简化成简单的代数方程。相对来说，有限差分法对网格的要求较高，而其他的方法就要灵活的多
7 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？
可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解
描述无粘流动的基本方程组是Euler方程组，描述粘性流动的基本方程组是Navier-Stokes方程组。用数值方法通过求解Euler方程和Navier-Stokes方程模拟流场是计算流体动力学的重要内容之一。由于飞行器设计实际问题中的绝大多数流态都具有较高的雷诺数，这些流动粘性区域很小，由对流作用主控，因此针对
Euler方程发展的计算方法，在大多数情况下对Navier-Stokes方程也是有效的，只需针对粘性项用中心差分离散。
用数值方法求解无粘Euler方程组的历史可追溯到20世纪50年代，具有代表性的方法是1952年Courant等人以及1954年Lax和Friedrichs提出的一阶方法。从那时开始，人们发展了大量的差分格式。Lax和Wendroff的开创性工作是非定常Euler(可压缩Navier-Stokes)方程组数值求解方法发展的里程碑。二阶精度
Lax-Wendroff格式应用于非线性方程组派生出了一类格式，其共同特点是格式空间对称，即在空间上对一维问题是三点中心格式，在时间上是显式格式，并且该类格式是从时间空间混合离散中导出的。该类格式中最流行的是MacCormack格式。
采用时空混合离散方法，其数值解趋近于定常时依赖于计算中采用的时间步长。尽管由时间步长项引起的误差与截断误差在数量级上相同，但这却体现了一个概念上的缺陷，因为在计算得到的定常解中引进了一个数值参数。将时间积分从空间离散中分离出来就避免了上述缺陷。常用的时空分别离散格式有中心型格式和迎风型格式。空间二阶精度的中心型格式(一维问题是三点格式)就属于上述范畴。该类格式最具代表性的是Beam-Warming隐式格式和Jameson等人采用的Runge-Kutta时间积分方法发展的显式格式。迎风型差分格式共同特点是所建立起的特征传播特性与差分空间离散方向选择的关系是与无粘流动的物理特性一致的。第一个显式迎风差分格式是由Courant等人构造的，并推广为二阶精度和隐式时间积分方法。基于通量方向性离散的Steger-Warming和Van Leer矢通量分裂方法可以认为是这类格式的一种。该类格式的第二个分支是Godunov方法，该方法在每个网格步求解描述相邻间断(Riemann问题)的当地一维Euler方程。根据这一方法Engquist、Osher和Roe等人构造了一系列引入近似Riemann算子的格式，这就是著名的通量差分方法。
对于没有大梯度的定常光滑流动，所有求解Euler方程格式的计算结果都是令人满意的，但当出现诸如激波这样的间断时，其表现确有很大差异。绝大多数最初发展起来的格式，如Lax-Wendroff格式中心型格式，在激波附近会产生波动。人们通过引入人工粘性构造了各种方法来控制和限制这些波动。在一个时期里，这类格式在复杂流场计算中得到了应用。然而，由于格式中含有自由参数，对不同问题要进行调整，不仅给使用上带来了诸多不便，而且格式对激波分辨率受到影响，因而其在复杂流动计算中的应用受到了一定限制。
另外一种方法是力图阻止数值波动的产生，而不是在其产生后再进行抑制。这种方法是建立在非线性限制器的概念上，这一概念最初由Boris和Book及Van Leer 提出，并且通过Harten发展的总变差减小(TVD, Total Variation Diminishing)的重要概念得以实现。通过这一途径，数值解的变化以非线性的方式得以控制。这一类格式的研究和应用，在20世纪80年代形成了一股发展浪潮。1988年，张涵信和庄逢甘利用热力学熵增原理，通过对差分格式修正方程式的分析，构造了满足熵增条件能够捕捉激波的无波动、无自由参数的耗散格式(NND格式)。该类格式在航空航天飞行器气动数值模拟方面得到了广泛应用。
1987年，Harten和Osher指出，TVD格式最多能达到二阶精度。为了突破这一精度上的限制引入了实质上无波动(ENO)格式的概念。该类格式“几乎是TVD”的，Harten因此推断这些格式产生的数值解是一致有界的。继Harten和Osher
之后，Shu和Osher将ENO格式从一维推广到多维。J.Y.Yang在三阶精度ENO 差分格式上也做了不少工作。1992年，张涵信另辟蹊径，在NND格式的基础上，发展了一种能捕捉激波的实质上无波动、无自由参数的三阶精度差分格式(简称ENN格式)。1994年，Liu、Osher和Chan发展了WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)格式。WENO格式是基于ENO格式构造的高阶混合格式，它在保持了ENO格式优点的同时，计算流场中虚假波动明显减少。此后，Jiang提出
了一种新的网格模板光滑程度的度量方法。目前高阶精度格式的研究与应用是计算流体力学的热点问题之一。
不可压缩Navier-Stokes方程求解
不可压缩流体力学数值解法有非常广泛的需求。从求解低速空气动力学问题，推进器内部流动，到水动力相关的液体流动以及生物流体力学等。满足这么广泛问题的研究，要求有与之相应的较好的物理问题的数学模型以及鲁棒的数值算法。相对于可压缩流动，不可压缩流动的数值求解困难在于，不可压缩流体介质的密度保持常数，而状态方程不再成立，连续方程退化为速度的散度为零的方程。由此，在可压缩流动的计算中可用于求解密度和压力的连续方程在不可压缩流动求解中仅是动量方程的一个约束条件，由此求解不可压缩流动的压力称为一个困难。求解不可压缩流动的各种方法主要在于求解不同的压力过程。
目前，主要有两类求解不可压缩流体力学的方法，原始变量方法和非原始变量方法。求解不可压缩流动的原始变量方法是将Navier-Stokes方程写成压力和速度的形式，进行直接求解，这种形式已被广为应用。非原始变量方法主要有Fasel 提出的流函数-涡函数法、Aziz和Hellums提出的势函数-涡函数方法。在求解三维流动问题时，上述每一个方法都需要反复求解三个Possion方程，非常耗时。原始变量方法可以分为三类：第一种方法是Harlow和Welch首先提出的压力Possion方程方法。该方法首先将动量方程推进求得速度场，然后利用Possion方程求解压力，这一种方法由于每一时间步上需要求解Possion方程，求解非常耗时。第二种方法是Patanker和Spalding的SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equation)法，它是通过动量方程求得压力修正项对速度的影响，使其满足速度散度等于零的条件作为压力控制方程。第三种方法是虚拟压缩方法，这一方法是Chorin于1967年提出的。该方法的核心就是通过在连续方程中引入一个虚拟压缩因子，再附加一项压力的虚拟时间导数，使压力显式地与速度
联系起来，同时方程也变成了双曲型方程。这样，方程的形式就与求解可压缩流动的方程相似，因此，许多求解可压缩流动的成熟方法都可用于不可压缩流动的求解。
目前，由于基于求解压力Possion方程的方法非常复杂及耗时，难于求解具体的工程实际问题，因此用此方法解决工程问题的工作越来越少。工程上常用的主要是SIMPLE方法和虚拟压缩方法。
8 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？
边界条件与初始条件是控制方程有确定解的前提。
边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。对于任何问题，都需要给定边界条件。
初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况，对于瞬态问题，必须给定初始条件，稳态问题，则不用给定。对于边界条件与初始条件的处理，直接影响计算结果的精度。
在瞬态问题中，给定初始条件时要注意的是：要针对所有计算变量，给定整个计算域内各单元的初始条件；初始条件一定是物理上合理的，要靠经验或实测结
10 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？
我们知道很多描述物理问题的控制方程最终就可以归结为偏微分方程，描述流动的控制方程也不例外。
从数学角度，一般将偏微分方程分为椭圆型（影响域是椭圆的，与时间无关，且是空间内的闭区域，故又称为边值问题），双曲型（步进问题，但依赖域仅在两条特征区域之间），抛物型（影响域以特征线为分界线，与主流方向垂直；具
体来说，解的分布与瞬时以前的情况和边界条件相关，下游的变化仅与上游的变化相关；也称为初边值问题）；
从物理角度，一般将方程分为平衡问题（或稳态问题），时间步进问题。
两种角度，有这样的关系：椭圆型方程描述的一般是平衡问题（或稳态问题），双曲型和抛物型方程描述的一般是步进问题。
至于具体的分类方法，大家可以参考一般的偏微分方程专著，里面都有介绍。关于各种不同近似水平的流体控制方程的分类，大家可以参考张涵信院士编写《计算流体力学—差分方法的原理与应用》里面讲的相当详细。
三种类型偏微分方程的基本差别如下：
1）三种类型偏微分方程解的适定性（即解存在且唯一，并且解稳定）要求对定解条件有不同的提法；
2）三种类型偏微分方程解的光滑性不同，对定解条件的光滑性要求也不同；椭圆型和抛物型方程的解是充分光滑的，因此对定解条件的光滑性要求不高。而双曲型方程允许有所谓的弱解存在（如流场中的激波），即解的一阶导数可以不连续，所以对定解条件的光滑性要求很高，这也正是采用有限元法求解双曲型方程困难较多的原因之一。
3）三种类型偏微分方程的影响区域和依赖区域不一样。
在双曲型和抛物型方程所控制的流场中，某一点的影响区域是有界的，可采用步进求解。如对双曲型方程求解时，为了与影响区域的特征一致，采用上风格式比较适宜。而椭圆型方程的影响范围遍及全场，必须全场求解，所采用的差分格式也要采用相应的中心格式。
以上只是一些较为肤浅的概念，如想深入，可参考相关的偏微分方程及数值计算等书籍
Fluent雾化喷嘴数值仿真研究
F l u e n t雾化喷嘴数值 仿真研究 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
Fluent雾化喷嘴数值仿真研究 FLUENT提供五种雾化模型： ?平口喷嘴雾化(plain-orificeatomizer) ?压力－旋流雾化(pressure-swirlatomizer) ?转杯雾化模型(flat-fanatomizer) ?气体辅助雾化(air-blast/air-assistedatomizer) ?气泡雾化(effervescent/flashingatomizer) 所有的模型都是用喷嘴的物理及尺寸参数（例如喷口直径、质量流率）来计算初始颗粒尺寸、速度、位置。对于实际的喷嘴模拟来说，无论是颗粒的喷射角度还是其喷出时间都是随机分布的。但对FLUENT的非雾化喷射入口来说，液滴都是在初始时刻以一个固定的轨道喷射出去（到流场中去）。喷雾模型中使用随机选择模型得到液滴的随机分布。随机选择轨道表明初始液滴的喷射方向是随机的。所有的喷嘴模型中都要设第初始喷射角（范围），颗粒通过随机的方法在这个范围内得到一个初始喷射方向。这种方法提高了由喷射占主导地位流动的计算精度。在喷嘴附近，液滴在计算网格内的分布趋向于更加均匀，这样，通过气相作用于液滴上的曳力就加强了气相－液滴之间的耦合作用。 平口喷嘴雾化(plain-orificeatomizer)模型 平口喷嘴是最常见也是最简单的一种雾化器。但对于其内部与外部的流动机制却很复杂。液体在喷嘴内部得到加速，然后喷出，形成液滴。这个看似简单的过程实际却及其复杂。平口喷嘴可分为三个不同的工作区：单相区、空穴区、以及回流区（flipped。不同工作区的转变是个突然的过程，并且产生截然不同的喷雾状态。喷嘴内部区域决定了流体在喷嘴处的速度、初始颗粒尺寸、以及液滴分散角。每种喷雾机制如下图示（图1、2、3）： 图1单相流雾化喷嘴流动（液体完全充满喷头内部） 图2空穴喷嘴流动（喷头倒角处产生了空穴） 图3返流型喷嘴流动（在喷头内，下游气体包裹了液体喷射区） 压力－旋流雾化喷嘴模型 另一种重要的喷嘴类型就是压力－旋流雾化喷嘴。气体透平工业的人把它称作单相喷嘴（simplexatomizer）。这种喷嘴，然后流体通过一个称作旋流片的喷头被加速后，进入中心旋流室。在旋流室内，旋转的液体被挤压到固壁，在流体中心形成空气柱，然后，液体以不稳定的薄膜状态从喷口喷出，破碎成丝状物及液滴。在气体透平、燃油炉、直接喷射点火式汽车内燃机的液体燃料燃烧中，压力－旋流雾化喷嘴使用很广泛。液体从内部流到完全雾化的过程可分为三个步骤：液膜形成、液膜破碎及雾滴形成。这个过程的示意图如下： 图4喷嘴内部流动转变为喷雾状态的理论步骤 转杯雾化模型（TheFlat-FanAtomizerModel） 转杯雾化喷嘴与压力－旋流雾化喷嘴很类似，只是它形成了液膜层，而不是旋流。液体从宽而薄的喷口出来后形成平面液膜，继而破碎成液滴。一般认为，它的雾化机理与压力－旋流雾化喷嘴类似。一些学者认为转杯雾化喷嘴（由冲击射流雾化而来）的雾化机理与平面液膜的雾化类似。在这种情况下，转杯雾化模型可以应用。只有在三维的情况下才可以使用这个模型。图5是一个转杯的三维示意图。此模型假定扇叶由一个虚点延长而成。用户必须设定虚点的位置，虚点就是扇叶的侧边的延长线的交点。用户还必须设定扇叶的弧边所对应的中心点。为了确定喷射的方向，FLUENT将由虚点和中心点的位置来确定一个向量。用户还必须设定扇叶弧的半顶角、喷口宽度（垂直方向）以及液体的质量流率。 图5平板扇叶喷嘴顶视图与侧视图 空气辅助雾化模型
(完整版)《FLUENT中文手册(简化版)》
FLUENT中文手册（简化版） 本手册介绍FLUENT的使用方法，并附带了相关的算例。下面是本教程各部分各章节的简略概括。 第一部分： ?开始使用：描述了FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接口。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中给出了一个简单的算例。 ?使用界面：描述用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法，还有远程处理与批处理的一些方法。?读写文件：描述了FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。 ?单位系统：描述了如何使用FLUENT所提供的标准与自定义单位系统。 ?使用网格：描述了各种计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊断信息，以及通过尺度化（scale）、分区（partition）等方法对网格的修改。还描述了非一致（nonconformal）网格的使用. ?边界条件：描述了FLUENT所提供的各种类型边界条件和源项，如何使用它们，如何定义它们等 ?物理特性：描述了如何定义流体的物理特性与方程。FLUENT采用这些信息来处理你的输入信息。 第二部分： ?基本物理模型：描述了计算流动和传热所用的物理模型（包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流）及其使用方法，还有自定义标量的信息。 ?湍流模型：描述了FLUENT的湍流模型以及使用条件。 ?辐射模型：描述了FLUENT的热辐射模型以及使用条件。 ?化学组分输运和反应流：描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法，并详细叙述了prePDF 的使用方法。 ?污染形成模型：描述了NOx和烟尘的形成的模型，以及这些模型的使用方法。 第三部分： ?相变模拟：描述了FLUENT的相变模型及其使用方法。 ?离散相变模型：描述了FLUENT的离散相变模型及其使用方法。 ?多相流模型：描述了FLUENT的多相流模型及其使用方法。 ?移动坐标系下的流动：描述单一旋转坐标系、多重移动坐标系、以及滑动网格的使用方法。 ?解法器（solver）的使用：描述了如何使用FLUENT的解法器。 ?网格适应：描述了如何优化网格以适应计算需求。 第四部分： ?显示和报告数据界面的创建：本章描述了explains how to create surfaces in the domain on which you can examine FLUENT solution data ?图形和可视化：本章描述了检验FLUENT解的图形工具 ?Alphanumeric Reporting：本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其它解的数据。 ?流场函数的定义：本章描述了如何定义FLUENT面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量，并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。 ?并行处理：本章描述了FLUENT的并行处理特点以及使用方法 ?自定义函数：本章描述了如何通过用户定义边界条件，物理性质函数来形成自己的FLUENT软件。 如何使用该手册 对于初学者，建议从阅读“开始”这一章起步。 对于有经验的使用者，有三种不同的方法供你使用该手册：按照特定程序的步骤从按程序顺序排列的目录列表和主题列表中查找相关资料；从命令索引查找特定的面板和文本命令的使用方法；从分类索引查找特定类别信息（在线帮助中没有此类索引，只能在印刷手册中找到它）。 什么时候使用Support Engineer：Support Engineer能帮你计划CFD模拟工程并解决在使用FLUENT 中所遇到的困难。在遇到困难时我们建议你使用Support Engineer。但是在使用之前有以下几个注意事项：●仔细阅读手册中关于你使用并产生问题的命令的信息 ●回忆导致你产生问题的每一步 ●如果可能的话，请记下所出现的错误信息 ●对于特别困难的问题，保存FLUENT出现问题时的日志以及手稿。在解决问题时，它是最好的资源。
fluent 软件介绍
百科名片 Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%，凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。 简介 Fluent算例 CFD商业软件FLUENT，是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 基本特点 FLUENT软件具有以下特点： FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法； 定常/非定常流动模拟，而且新增快速非定常模拟功能； Fluent 前处理网格划分 FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种：弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的，而
且用途广泛，可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题； FLUENT软件具有强大的网格支持能力，支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是，FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术； FLUENT软件包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商用软件中最多的； FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型，使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型； 适用于牛顿流体、非牛顿流体； 含有强制/自然/混合对流的热传导，固体/流体的热传导、辐射； 化学组份的混合/反应； 自由表面流模型，欧拉多相流模型，混合多相流模型，颗粒相模型，空穴两相流模型，湿蒸汽模型； 融化溶化/凝固；蒸发/冷凝相变模型； 离散相的拉格朗日跟踪计算； 非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导，多孔介质模型（考虑多孔介质压力突变）； 风扇，散热器，以热交换器为对象的集中参数模型； 惯性或非惯性坐标系，复数基准坐标系及滑移网格； 动静翼相互作用模型化后的接续界面； 基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型； 质量、动量、热、化学组份的体积源项； 丰富的物性参数的数据库； 磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题； 连续纤维模块主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题； 高效率的并行计算功能，提供多种自动/手动分区算法；内置MPI并行机制大幅度提高并行效率。另外，FLUENT特有动态负载平衡功能，确保全局高效并行计算； FLUENT软件提供了友好的用户界面，并为用户提供了二次开发接口（UDF）； FLUENT软件采用C/C++语言编写，从而大大提高了对计算机内存的利用率。 在CFD软件中，Fluent软件是目前国内外使用最多、最流行的商业软件之一。Fluent 的软件设计基于"CFD计算机软件群的概念",针对每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利时PolyFlow和Fluent Dynamical International(FDI)的全部技术力量(前者是公认的在黏弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司),因此Fluent具有以上软件的许优点 软件简介
FLUENT帮助里自带的多孔介质算例-经典资料
Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous Media Introduction Many industrial applications involve the modeling of ow through porous media, such as _lters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas ow through porous media. The industrial problem solved here involves gas ow through a catalytic converter. Catalytic converters are commonly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances. Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium. The nature of the exhaust gas ow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to designe_cient catalytic converters: by modeling the exhaust gas ow, the pressure drop and the uniformity of ow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the ow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the ow _eld structure may be analyzed. This tutorial demonstrates how to do the following: _ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances. _ Calculate a solution for gas ow through the catalytic converter using the pressurebased solver. _ Plot pressure and velocity distribution on speci_ed planes of the geometry. _ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of ow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports. 许多工业应用都涉及通过多孔介质（如过滤器，催化剂床和填料）的流动模型。本教程说明如何建立和解决涉及气体通过多孔介质的问题。 这里解决的工业问题涉及通过催化转换器的气体流量。催化转化器通常用于通过将对环境有害的废气排放物转化为可接受的物质来净化汽油和柴油发动机的排放物。 这种排放的例子包括一氧化碳（CO），氮氧化物（NOx）和未燃烧的碳氢化合物燃料。这些废气排放物被迫通过衬底，该衬底是涂覆有诸如铂或钯的金属催化剂的瓷结构。 排气流量的性质是决定催化转化器性能的一个非常重要的因素。特别重要的是通过基底的压力梯度和速度分布。因此，使用CFD分析来设计催化转换器：通过对排气流量进行建模，可以确定通过基板的流量的压降和流量的均匀性。在本教程中，FLUENT 用于模拟通过催化转化器几何形状的氮气流量，从而可以分析流量结构。 本教程演示了如何执行以下操作： _设置具有适当阻力的基材的多孔区域。 _使用基于压力的解算器计算通过催化转化器的气体流量的解决方案。 _绘制几何体特定平面上的压力和速度分布。 _确定通过基材的压降和不均匀的程度 通过使用X-Y图和数字报告的几何横截面的流量。 Prerequisites This tutorial assumes that you are familiar with the menu structure in FLUENT and that you have completed Tutorial 1. Some steps in the setup and solution procedure will not be shown explicitly. 本教程假设您熟悉FLUENT中的菜单结构您已完成教程1.设置和解决方案过程中的某些步骤不会明确显示。
fluent并行计算配置(曙光文档)
1.并行处理
? Fluent支持并行计算，且提供检查和修改并行配置工具。你可用 一个专用并行机(如多处理器工作站)或通过工作平台的网络运行 Fluent。下面介绍Fluent并行计算的特点。 ? 1.1 并行计算简介 ? Fluent并行计算就是利用多个计算节点(处理器)同时进行计算。 并行计算可将网格分割成多个子域，子域的数量是计算节点的整数倍 (如8个子域可对应于1、2、4、8个计算节点)。每个子域(或子域的集 合)就会“居住”在不同的计算节点上。它有可能是并行机的计算节 点，或是运行在多个CPU工作平台上的程序，或是运行在用网络连接 的不同工作平台(UNIX平台或是Windows平台)上的程序。计算信息 传输率的增加将导致并行计算效率的降低，因此在作并行计算时选择 求解问题很重要
? 推荐运行并行Fluent的操作步骤如下： ? 开启平行求解器，选择计算节点数。 ? 读入case文件，让Fluent自动将网格分割为几个子域。最好是在建立 问题之后分割，因为这种分割和计算的模型有关(象非等形接触面、 滑移网格、shell-conduction encapsulation的自适应)。如果你的 case文件中包含滑移网格，或是在计算过程中要对非等形接触面进行 修改，那就得用串行求解器进行分割。 ? 还有其他的方法进行分割，如在串行或并行求解器上进行手工分割。 ? 仔细检查分割区域，如必要再重新分割，。 ? 进行计算。
? -------------------------------------------------------------? ID Hostname O.S. PID Mach ID HW ID Name ? -------------------------------------------------------------? node-2 fili irix 16729 2 11 Fluent Node ? node-1 bofur irix 16182 1 10 Fluent Node ? host balin sunos 5845 0 7 Fluent Host ? node-0* balin sunos 5864 0 -1 Fluent Node ? O.S.指体系结构，PID是进程ID数，Mach ID是计算节点ID，HW ID 是交换机的标识符。
FLUENT软件介绍文稿
FLUENT软件介绍文稿 第十一小组
第一章 Fluent软件介绍 FLUENT软件是目前市场上最流行的CFD软件，它在美国的市场占有率达到60%。FLUENT在中国也是得到最广泛使用的CFD软件。它用数值方法模拟一个流场包括网格划分、选择计算方法、选择物理模型、设定边界条件、设定材料属性和对计算结果进行后处理几大部分。 1.1fluent软件基本情况 1.1.1 fluent软件网格划分技术 在使用商用CFD软件的工作中，网格划分需要的时间长，其能力的高低是决定了工作效率。FLUENT软件采用非结构网格与适应性网格相结合的方式进行网格划分。与结构化网格和分块结构网格相比，非结构网格划分便于处理复杂外形的网格划分，而适应性网格则便于计算流场参数变化剧烈、梯度很大的流动，同时这种划分方式也便于网格的细化或粗化，使得网格划分更加灵活、简便。它可以划分二维的三角形和四边形网格，三维的四面体网格、六面体网格、金字塔型网格、楔型网格以及由上述网格类型构成的混合型网格。
1.1.2fluent软件基本组成
Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD软件 Icepak 专用的热控分析CFD软件 1.1.3 fluent适用领域 （1）任意复杂外形的二维/三维流动 （2）可压、不可压流 （3）定常、非定常流 （4）无粘流、层流和湍流 （5）顿、非牛顿流体流动 （6）对流传热包括自然对流和强迫对流 （7）热传导和对流传热相耦合的传热计算 （8）辐射传热计算 （9）惯性、静止、坐标、非惯性旋转坐标下中流场计算（10）多层次移动参考系问题 （11）化学组元混合与反应计算 （12）源项体积任意变化的计算 （13）颗粒、水滴和气泡等弥散相的轨迹计算 （14）多孔介质流动计算 （15）用一维模型计算风扇和换热器的性能。 （16）两相流 （17）复杂表面问题中带自由面流动的计算 1.1.4系统要求 硬件要求
FLUENT教程
◆Fluent 软件应用 gambit单独的完整的CFD前处理器 ●建立几何体和导入几何体 ●生成网格 ●检查网格质量 ●设置边界类型和介质类型 Grid ●在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生的）产生三角网格，四面体网格或者混合网格 用其他软件（ANSYS） 一、利用GAMBIT建立计算区域和指定边界条件类型 gambit单独的完整的CFD前处理器 1.启动GAMBIT软件（窗口布局） 2.创建控制点
3.创建边 （Ctrl+鼠标左键拖动）
4.创建面 5.划分网格
◆ 在几何形状复杂的区域上要生成好的网格相当困难 ◆ Meshing grid number grid quality ◆ 超过90％的精力要用在生成合适的网格上 ◆ 网格生成质量对计算精度与稳定性影响极大。 策略 ◆ Boundary layers ◆ Pre-meshing ◆ Sizing functions ◆ 为降低离散误差，减少单元数量，最好使用hex(六面体网格) ◆ 对形状复杂的几何体可分解成几个简单几何体再用六面体网格 ◆ Gambit 可读入其它CFD 软件生成的图形 ◆ 也可读入autocad proE 等cad 软件生成的图形 ◆ CAD 中创建的图形要输出为.sat 文件，要满足一定的条件。 ● 对于二维图形来说，它必须是一个region ，也就是说要求是一个联通域。 ● 对于三维图形而言，要求其是一个ASCI body ◆ 由于各软件设置的最小识别尺寸不同， 导入后的几何体可能会出现： ● 不完整、有缝隙的几何体 ● 有一些CFD 分析时不需要的一些细小的几何结构 ◆ 清理过程主要采用gambit 中的虚几何操作。 Example ： unconnected real edges/faces connected virtual edges/faces
如何在超算中心使用fluent做并行计算——入门
现在国内的开放式机群环境越来越多，许多都部署了fluent（大好事），不过还是有许多人不太清楚如何利用这些有用的资源。这里结合我所在单位的情况做一个简单的介绍，其他的机群环境大同小异。 1、什么是机群？有什么特点？ 机群又叫集群，当然就是许多的计算机（废话），因为机器太多 了，又需要协同工作，所以需要按照一定的方式来管理，管理 的结构形式叫做拓扑（这个不用管）。机群使用的电脑是刀片（又 薄又长的机箱）形式（为了便于插入机柜），一个刀片一般称为 一个节点。 一般而言，机群会分为三种节点：管理节点（若干台），编译节 点（若干台），计算节点（其余全部）。这三种节点的配置略有 不同（废话），管理节点主要用来存储使用机群的用户的信息，如名字，密码，可以使用机器数的权限，用户状态等等；编译 节点一般用来预查程序故障，用户的程序先在这里试运行，查 看是否与系统兼容等；计算节点用来直接计算其他节点提供来 的程序。 就配置而言，管理节点和编译节点一般相同，会部署软件环境； 计算节点只会部署简单的必要运行文件。计算机点之间会采用 高速交换机，速度可达几十GB/s，如IB等；计算节点与编译、登陆节点之间采用普通的万兆交换机。 2、如何使用机群？ 机群中一般采用linux操作系统来操作（多用户情况下效率高），
用户会通过远程登录软件（如xshell）来登录到登陆节点进行个 人的操作（一般会通过VPN网络加密数据传输）。 Linux集群将程序任务分解发送到计算节点上时，是通过LSF作 业调度系统（也有其他的，如PBS等）来实现的，这个系统的 作用是使整个机群负载均衡，便于管理，所以我们使用fluent 也要通过这个系统。在成熟的集群中，用户登录之后，默认便 可以使用作业调度系统了。使用时，除了常见的linux命令以外，调度系统也有一些简单的命令，这个一般会有手册介绍，常用 的就3、5个，很好记。 3、如何在集群中使用fluent？ 因为fluent是成熟的封装好的商业软件，所以用户直接使用命 令调用即可。 但是因为大部分的linux下的远程登录是不支持图形界面的，所 以我们看不到在windows下的熟悉界面，无法进行操作。其实， fluent最早也是linux下的软件，它提供了一种jou脚本来操作 各种命令（即帮助中的TUI命令），我们在windows的图形界面 中，也可以在控制台窗口中查看如何使用。这样，我们在启动 fluent软件时，指定它的jou执行脚本即可使软件按照我们的意 图来进行操作了。如果在帮助中找太慢，可以在windows的 fluent图形界面下，右下角控制台中用回车键显示文字命令，q 键返回。 4、实例
fluent炉膛仿真教程文档
炉膛仿真过程及其其中的问题 一、（Gambit）几何建模部分 1.大体尺寸 在本次设计中，（实际标高-5=图中的标高）锅炉的尺寸为：锅炉高度为26890mm，宽度为7570mm，深度为7570mm。 燃烧器的高度为2.105m，最底层的燃烧器低端距冷灰斗距离为2.1775m。 采用四角切圆（顺时针切圆，假想切圆直径0.8m）的均等配风燃烧方式。其中一次风2层，二次风3层。由低到高燃烧器风口布置依次为二、一、二、一、二。燃烧器宽度为0.4m，一次风口高度0.2405m，二次风口高度0.352/0.315m，风口间距为0.21/0.12/0.155m。
2.简化处理 将水冷壁简化成一个恒温平面； 将燃烧器简化成一个平面，各次风口为平面中的一个矩形区域，作为速度入口； 忽略屏式过热器，将折焰角上方与水平烟道相连结的平面作为出口（outflow）。 3.几何建模过程及网格划分 为了方便锅炉的网格划分，我们将整个计算域划分为5个区域：冷灰斗下端至燃烧区域下端、燃烧区域、燃烧区上端至折焰角下端、折焰角区域、折焰角上端至炉膛出口。 3.1点线面的生成 几何建模的方法通常可以是自下而上的，即先生成体的各个点（通过坐标确定位置）；将生成的点依次连接成线；将线围成体的各个面；最后将面组合成一个实体。 当然建模时也可以通过设置实体（面）的长宽高（长宽）直接生成。 3.2实体分割 块的划分方法如下： 先产生一个面，并将该面平移至该实体要切割的位置，split volume选卡中，split with
选择face（real），然后选中要切割的实体（对应split volume中的volume）以及用来切割这个体的面（对应face栏）（注意：在切割时需要选中Connected，保证切割产生的两个体之间的面是公共面，而不是两个重合的面。因为公共面可以通过物质和能量，而重合的面不加定义时是wall），最后点击APPL Y确定。 根据这种方法，我们可以在Z方向将燃烧区分为很多层，方便以后设置一、二次风入口的边界条件。同时，在xy平面内燃烧区被分为8份，如图所示： 3.3网格划分
Solve的用法(FLUENT求解说明)
Solve使用说明 一。Control项的说明 1．Solve－>control－>control 这是你就会看到如右 图的对话框。 左边的equations中列 出了当前将要求解的方程。 耦合求解时，energy方程不 单独列出，包括在flow category（她同时也包括压力 和运动方程）。 右上方的under－ relaxation factors是求解方 程所必须的，一般用默认值 即可。如果收敛情况不好， 可以将松弛因子调小点，具 体操作请看帮助文件中的 Setting Under-Relaxation Factors主题。 右下方的descretization 主要为对流项方程的离散控 制方法。 一般的选取原则为： pressure：如果浮力项或者轴对称的涡旋作用不是很大，你大可放心的使用standard。 Momentum, Energy：一般选取first order upwind就行了，如果有需要，可以看着帮助文件选取。 Pressure-V elocity Coupling：一般情况选取simple就行了，如果松弛因子比较大的时候，用simplec比较好。对于非稳定流，我们强力推荐使用PISO。 2．Solve－>control－> multigrid 这一项主要用于多重网格的计算，他可以将细密网格的多重耗散项消除。 3．Solve－>control－>limited 这一项主要用于设定各个物理量的极限值，如果在叠代的过程中，有数值超过此值，计算机就会将数值改为这个值，然后在进行下一步计算。 二。Initialize项的说明 1。Solve－>Initialize－>Initialize 比较简单，自己看着作吧。 2。Solve－>Initialize－>patch 可以定义局部区域的物理特性，但是在做这件事之前，你必须标示出你要定义的局部区域，请参看adapt－>region。 在标示出局部区域之后，你就会看到registers to patch中有被标示的区域，这时候选中你要patch的区域，然后在variable中选上要定义的变量，然后给上值即可。这个功能对于要定义某些特殊区域特别有用。
[整理]fluent经典问题请问双CPU并行计算的效率问题.
fluent 经典问题请问双CPU并行计算的效率问题.txt27信念的力量在于即使身处逆境，亦能帮助你鼓起前进的船帆；信念的魅力在于即使遇到险运，亦能召唤你鼓起生活的勇气；信念的伟大在于即使遭遇不幸，亦能促使你保持崇高的心灵。发信人: rao (绕绕), 信区: NumComp 标题: [合集] 请问双CPU并行计算的效率问题 发信站: BBS 水木清华站 (Mon Jul 7 03:32:43 2003), 站内 ☆─────────────────────────────────────☆ xuzheng (天使暂时离开@_@反方向的钟) 于 (Fri Jul 4 11:03:44 2003) 提到: 大致上只有一个CPU在工作，或者两CPU占有率相当于一个CPU mpich1.2.5+fortran 怎么配置可以使两个CPU同时工作？？ BOW ☆─────────────────────────────────────☆ luxz (panda--在热死和冻死边缘挣扎) 于 (Fri Jul 4 11:04:57 2003) 提到: mpirun -np 2 *.exe 【在 xuzheng (天使暂时离开@_@反方向的钟) 的大作中提到: 】 : 大致上只有一个CPU在工作，或者两CPU占有率相当于一个CPU : mpich1.2.5+fortran : 怎么配置可以使两个CPU同时工作？？ : BOW ☆─────────────────────────────────────☆ xuzheng (天使暂时离开@_@反方向的钟) 于 (Fri Jul 4 11:06:27 2003) 提到: 不是，你误解了我的意思 再具体点说就是16个节点双CPU的集群，并行计算过程中 每个节点的CPU效率大概只有50％
FLUENT软件简介
FLUENT软件包简介 FLUENT通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 FLUENT软件具有以下特点： ☆FLUENT软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法； ☆定常/非定常流动模拟，而且新增快速非定常模拟功能； ☆FLUENT软件中的动/变形网格技术主要解决边界运动的问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种：弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其局部网格重生式是FLUENT所独有的，而且用途广泛，可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律事先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题； ☆FLUENT软件具有强大的网格支持能力，支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是，FLUENT软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术；☆FLUENT软件包含三种算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，是商用软件中最多的； ☆FLUENT软件包含丰富而先进的物理模型，使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组、雷诺应力模型(RSM)组、大涡模拟模型(LES)组以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。另外用户还可以定制或添加自己的湍流模型； ☆适用于牛顿流体、非牛顿流体； ☆含有强制/自然/混合对流的热传导，固体/流体的热传导、辐射； ☆化学组份的混合/反应； ☆自由表面流模型，欧拉多相流模型，混合多相流模型，颗粒相模型，空穴两相流模型，湿蒸汽模型； ☆融化溶化/凝固；蒸发/冷凝相变模型； ☆离散相的拉格朗日跟踪计算； ☆非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导，多孔介质模型（考虑多孔介质压力突变）； ☆风扇，散热器，以热交换器为对象的集中参数模型； ☆惯性或非惯性坐标系，复数基准坐标系及滑移网格； ☆动静翼相互作用模型化后的接续界面； ☆基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模型；
FLUENT和ANSYS的并行计算设置
Fluent并行计算 以2核为例： 1：找到fluent安装目录中的启动程序，在地址栏中复制目录例如：C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86 2：开始-->程序-->附件-->命令提示符 cd C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86 3：fluent 3d –t2 （启动3d模型，两核） 6.在ansys中使用多核处理器的方法： 使用AMG算法，可以使多个核同时工作。使用方法1或2. 方法1： (1). 在ansys product lancher 里面lauch标签页选中parallel performance for ansys. (2). 然后在求解前执行如下命令： finish /config,nproc,n!设置处理器数n=你设置的CPU数。 /solu eqslv,amg !选择AMG算法 solve !求解 方法2： (1). 在ansys product lancher 里面lauch标签页选中parallel performance for ansys. (2). 在D:\professional\Ansys Inc\v90\ANSYS\apdl\start90.ans中添加一行：/config,nproc,2.别忘了把目录换成你自己的安装目录. 化学反应软件 FactSage_Demo COMSOL
Courant number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。 在FLUENT中，用courant number来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说，随着courant number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courant number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courant number的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courant number，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。FLUENT计算开始迭代最好使用较小的库朗数，否则
Fluent多孔介质英文帮助文件(全)
7.19 Porous Media Conditions The porous media model can be used for a wide variety of problems, including flows through packed beds, filter papers, perforated plates, flow distributors, and tube banks. When you use this model, you define a cell zone in which the porous media model is applied and the pressure loss in the flow is determined via your inputs as described in Section 7.19.2. Heat transfer through the medium can also be represented, subject to the assumption of thermal equilibrium between the medium and the fluid flow, as described in Section 7.19.3. A 1D simplification of the porous media model, termed the "porous jump,'' can be used to model a thin membrane with known velocity/pressure-drop characteristics. The porous jump model is applied to a face zone, not to a cell zone, and should be used (instead of the full porous media model) whenever possible because it is more robust and yields better convergence. See Section 7.22 for details. 7.19.1 Limitations and Assumptions of the Porous Media Model The porous media model incorporates an empirically determined flow resistance in a region of your model defined as "porous''. In essence, the porous media model is nothing more than an added momentum sink in the governing momentum equations. As such, the following modeling assumptions and limitations should be readily recognized: ?Since the volume blockage that is physically present is not represented in the model, by default FLUENT uses and reports a superficial velocity inside the porous medium, based on the volumetric flow rate, to ensure continuity of the velocity vectors across the porous medium interface. As a more accurate alternative,
windows 系统下启动linux主机群的fluent并行操作
windows 系统下启动linux主机群的fluent并行操作 第一步，首先在linux系统下安装好fluent，包括更改环境变量，操作如下： ANSYS 12.0产品的linux安装方法 1．将ANSYS 12.0 安装光盘放进光驱，后，系统会自动Mount，但是这个Mount指定的参数可能不对，则需要执行以下命令： 1．mkdir dvdrom_dir （在根目录下） 2．mount -t iso9660 /dev/cdrom dvdrom_dir 3．cd dvdrom_dir 4．./INSTALL (直接运行命令INSTALL即可) 2. 出现下图请选择“I AGREE ”并单击“Next” 3 出现下图请选择对应的操作系统，并单击“ Next” 4. 出现下图，请在“Install directory：” 里写入安装的路径，或者单击“Browse”选择，这里就使用默认路径了
5.出现下图，请选择要安装的产品 6. 出现下图，请单击“Next” 7.出现下图，请选择“Next”
8.出现下图，请选择Next 9. 出现下图证明安装正在进行 10．出现下图证明产品安装完毕，请单击“ Next” 11. 出现下图，请单击“Exit” 12. 出现下图，产品安装完毕，请单击“Next”
13．弹出以下窗口，配置服务器相关信息 请在hostname1下面输入服务器主机名，如“server”，并单击OK。如果碰到无法输入的情况，这时直接点击cancel。再进入ansys的安装目录， ../ansys_inc/shared_files/licensing下，编辑文件ansyslmd.ini,内容为： SERVER=1055@hostname ANSYSLI_SERVERS=2325@hostname 注意：大小写一致。