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Fluent笔记

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Fluent 笔记

在选择网格的时候,你应该考虑下列问题:

● 初始化的时间

● 计算花费

● 数值耗散

网格质量对计算精度和稳定性有很大的影响。网格质量包括:节点分布,光滑性,以及歪斜的角度(skewness )。

体积为负值表示一个或多个单元有不正确的连接。通常说来我们可以用Iso-Value Adaption 确定负体积单元,并在图形窗口中察看它们。进行下一步之前这些负体积必须消除。

对于轴对称算例,在x 轴下方的节点数将被列出。对于轴对称算例来说x 轴下方是不需有节点的,这是因为轴对称单元的体积是通过旋转二维单元体积得到的,如果x 轴下方有节点,就会出现负体积。

修改网格

网格被读入之后有几种方法可以修改它。你可以标度和平移网格,可以合并和分离区域,创建或切开周期性边界。除此之外,你可以在区域内记录单元以减少带宽。还可以对网格进行光滑和交换处理。并行处理时还可以分割网格。

注意:不论你何时修改网格,你都应该保存一个新的case 文件和数据文件(如果有的话)。如果你还想读入旧的data 文件,也要把旧的case 保留,因为旧的数据无法在新的case 中使用。

湍流强度I 定义为相对于平均速度u_avg 的脉动速度u^'的均方根。

小于或等于1%的湍流强度通常被认为低强度湍流,大于10%被认为是高强度湍流。

完全发展的管流的核心的湍流强度可以用下面的经验公式计算:

()81Re 16.0-?'≡H D avg u u I

对于压力入口边界条件你需要输入如下信息

● 驻点总压

● 驻点总温

● 流动方向

● 静压

● 湍流参数(对于湍流计算)

● 辐射参数(对于使用P-1模型、DTRM 模型或者DO 模型的计算)

● 化学组分质量百分比(对于组分计算)

● 混合分数和变化(对于PDF 燃烧计算)

● 程序变量(对于预混和燃烧计算)

● 离散相边界条件(对于离散相的计算)

● 次要相的体积分数(对于多相计算)

速度入口边界条件需要输入下列信息

● 速度大小与方向或者速度分量。

● 旋转速度(对于具有二维轴对称问题的涡流)。

● 温度(用于能量计算)。

●Outflow gauge pressure (for calculations with the coupled solvers)

●湍流参数(对于湍流计算)

●辐射参数(对于P-1模型、DTRM或者DO模型的计算)

●化学组分质量百分数(对于组分计算)。

●混合分数和变化(对于PDE燃烧计算)。

●发展变量(对于预混和燃烧计算)。

●离散相边界条件(对于离散相计算)

●二级相的体积分数(对于多相流计算)

标准 k-e 模型是个半经验公式,主要是基于湍流动能和扩散率。k方程是个精确方程,e方程是个由经验公式导出的方程。

k-e 模型假定流场完全是湍流,分之之间的粘性可以忽略。标准 k-e 模型因而只对完全是湍流的流场有效。

FLUENT提供两种数值求解方法:分离解法("FLUENT/UNS")和耦合解法("RAMPANT")。

Fluent的两种解法都可以解守恒型积分方程,其中包括动量、能量、质量以及其他标量如湍流和化学组分的守恒。在两种情况下都应用了控制体技术,它包括:

使用计算网格对流体区域进行划分

离散方程的线化以及获取线性方程结果以更新相关变量的值

下面是对每步迭代的介绍:

1. 在当前解的基础上,更新流体属性(如果计算刚刚开始,流体的属性用初始解来更新)

2. 为了更新流场,u,v和w的动量方程用当前压力和表面质量流量按顺序解出。

3. 因为第一步得到的速度可能在局部不满足连续性方程,所以从连续性方程和线化动量方

程推导出压力校正的泊松方程。然后解出压力校正方程获取压力和速度场以及表面质量流量的必要校正从而满足连续性方程。

4. 在适当的地方,用前面更新的其它变量的数值解出湍流、能量、组分与及辐射等标量。

5. 当包含相间耦合时,可以用离散相轨迹计算来更新连续相的源项。

6. 检查设定的方程的收敛性。

●隐式:对于给定变量,单元内的未知值用邻近单元的已知和未知值计算得出。因此,每

一个未知值会在不止一个方程中出现,这些方程必须同时解来给出未知量。

显示:对于给定变量,每一个单元内的未知量用只包含已知量的关系式计算得到。因此未知量只在一个方程中出现,而且每一个单元内的未知量的方程只需解一次就可以给出未知量的值

一阶迎风格式

当需要一阶精度时,我们假定描述单元内变量平均值的单元中心变量就是整个单元内各个变量的值,而且单元表面的量等于单元内的量。因此,当选择一阶迎风格式时,表面值f_f被设定等于迎风单元的单元中心值。

二阶迎风格式

当需要二阶精度时,使用多维线性重建方法[5]来计算单元表面处的值。在这种方法中,通过单元中心解在单元中心处的泰勒展开来实现单元表面的二阶精度值。因此,当使用二阶迎风格式时,用下面的方程来计算表面值f_f:

QUICK格式

对于四边形和六面体网格,我们可以确定它们唯一的上游和下游表面以及单元。

FLUENT还提供了计算对流变量 在表面处高阶值的QUICK格式。QUICK类型的格

式[95]是通过变量的二阶迎风与中心插值加上适当的权因子得到的,

亚松驰

由于FLUENT所解方程组的非线性,我们有必要控制φ的变化。一般用亚松驰方法来

实现控制,该方法在每一部迭代中减少了f的变化量。亚松驰最简单的形式为:单元内变量f等于原来的值f_old加上亚松驰因子a与f变化的积:

φ?

φ

φ

α

=

+

old

SIMPLE

SIMPLE算法使用压力和速度之间的相互校正关系来强制质量守恒并获取压力场。

求解器使用概述

当你确定了模型和求解器(参阅使用求解器形式一节),你就可以运行求解器了。下面是你可以参阅的一般步骤:

1. 选择离散格式,如果使用分离求解器,你还可以选择压力插值格式(见选择离散格式一

节)。

2. (只用于分离求解器)选择压力速度耦合方法(参阅选择压力速度耦和方法一节)。

3. 设定亚松驰因子(见设定亚松驰因子一节)。

4. (只用于耦合显式求解器)打开FAS多重网格(见打开FAS网格一节)。

5. 对求解器设定作任何附加的修改,具体的修改可以参阅介绍你所使用的模型的相关章

节。

6. 初始化解(参阅初始化解一节)

7. 激活适当的解监视器(参阅监视解的收敛一节)。

8. 开始计算(参阅执行计算一节)。

9. 如果出现收敛性问题,请尝试收敛性和稳定性一节中所讨论的方法。

前三项的默认设定可以满足大多数问题而不必修改。下面将要介绍这三个以及其它解参数可以做什么样的修改,以及什么时候你希望做出修改。上面所列出的步骤应用于所有定常状态的计算。具体可以参阅非定常解程序的时间相关模拟。

一阶与二阶的比较

当流动和网格成一条线时(如:矩形网格或者六面体网格模拟矩形导管的层流流动),可以使用一阶迎风离散格式。但是,当流动和网格不在一条线上时(即:流动斜穿网格线)一阶对流离散增加了对流离散的误差(数值耗散)。。对于三角形和四面体网格,流动从来就不会和网格成一条线,此时一般要使用二阶离散来获取更高精度的结果。对于四边形或者六面体网格,如果使用二阶离散格式,尤其是对于复杂流动来说,你可以获取更好的结果。

总而言之,一阶离散一般会比二阶离散收敛得好,但是精度要差,尤其是对于三角形或者四面体网格精度更差。关于控制收敛性的信息请参阅收敛性和稳定性一节。

对于大多数情况,你可以在计算的开始使用二阶格式。对于有些情况,你应该以一阶离散开始计算,在进行了初步迭代之后再转到二阶格式。例如,如果你解高马赫数流动问题,初始解科所预期的解相差较大,你就应该先用一阶格式迭代几步然后打开二阶格式继续计算

直至收敛。

对于与网格成一条线的简单流动(如:划分为矩形网格或者六面体网格的矩形导管的层流流动),数值耗散自然会很低,所以一般使用一阶格式替代二阶格式而不损失精度。

最后,如果你使用二阶格式遇到收敛性问题,你就应该尝试使用一阶格式

选择压力插值格式

如压力插值格式所述,当使用分离求解器时我们可以采用很多压力插值格式。对于大多数情况,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可能会更好:

●对于具有较大体积力的问题,推荐使用体积力加权格式。

●对于具有高涡流数,高Rayleigh数自然对流,高速旋转流动,包含多孔介质的流动和

高度扭曲区域的流动,使用PRESTO!格式。

注意:PRESTO!只能用于四边形或者六面体网格。

●对于可压流动推荐使用二阶格式。

当其它格式不适用时,使用二阶格式来提高精度(如:对于流过具有非六面体或者非四边形网格的曲面边界的流动

选择压力速度耦合方法

在分离求解器中,FLUENT提供了压力速度耦和的三种方法:SIMPLE,SIMPLEC以及PISO。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,对于耦合求解器你不可以使用它。

SIMPLE与SIMPLEC比较

在FLUENT中,可以使用标准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可能会得到更好的结果,尤其是可以应用增加的亚松驰迭代时,具体介绍如下。

对于相对简单的问题(如:没有附加模型激活的层流流动),其收敛性已经被压力速度耦合所限制,你通常可以用SIMPLEC算法很快得到收敛解。在SIMPLEC中,压力校正亚松驰因子通常设为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可能会导致不稳定。对于这种情况,你需要使用更为保守的亚松驰或者使用SIMPLE算法。对于包含湍流和/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 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。

设定亚松驰因子

如亚松驰一节所述,分离求解器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着,使用分离求解器解的方程,包括耦合求解器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都会有一个相关的亚松驰因子。

在FLUENT中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题,但是对于一些特殊的非线性问题(如:某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。

使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如果经过4到5步的迭代残差仍然增长,

你就需要减小亚松驰因子。

有时候,如果发现残差开始增加,你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件,并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是,亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加,但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。

对于大多数流动,不需要修改默认亚松弛因子。但是,如果出现不稳定或者发散你就需要减小默认的亚松弛因子了,其中压力、动量、k 和e 的亚松弛因子默认值分别为0.2,0.5, 0.5和0.5。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 数的自然或混合对流流动,应该对温度和/或密度(所用的亚松弛因子小于1.0)进行亚松弛。相反,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为1.0。

对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF 变量,对于某些问题默认的亚松弛可能过大,尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为0.8以使得收敛更容易。

监视解的收敛

在解算过程中,我们可以通过检查残差、统计、力的数值和曲面积分等参数来动态监视收敛性。我们可以以报告的方式或者图表的方式输出解变量的参数,具体可以处理的参数包括升力、阻力、力矩系数、曲面积分和残差。对于非定常流动,我们还可以监视已经过去的时间。下面具体介绍一下每一个监视的功能

监视残差

在每一步迭代之后,求解器就会将每一个守恒变量的残差计算出来并保存,这样就相当于记录了收敛的历史。求解器会将这些历史记录保存在数据文件中。至于残差是如何定义的,需要注意哪些问题,请参阅下面两节:分离求解器残差的定义、耦合求解器残差的定义。

如果假定计算机是具有无限精度的,那么解收敛也就意味着残差是零。实际的计算机都是具有有限精度的,所以当残差减小到某些较小值(截断)就不再变化了("level out")。对于单精度计算(工作站和大多数计算机的默认情况),在达到截断之前,残差可以减小六个量级。双精度残差可以减小十二个量级。关于判断收敛的原则可以参阅判断收敛性一节。 分离求解器残差的定义

离散之后,一般变量f 在单元P 中的守恒方程可以写成:

b a P aP nb

nb nb +=∑φφ

其中a_P 是中心系数,a_nb 是邻近单元的影响系数,b 是源项S= S_c + S_P f 的常数部分S_c 和边界条件的贡献。在方程1中,

Sp a aP nb

nb -=∑

由FLUENT 分离求解器计算的残差R^f 是在所有计算单元P 中方程1总和的不平衡。这是指非标度的残差。可以写成:

∑∑-+=cells nb

nb nb P aP b a R φφφ

FLUENT 使用代表f 通过区域的流动速度作为标度因子来标度残差。标度的残差定义为:

∑∑∑-+=cells

cells nb

nb nb P aP p P

aP b a p R φφφφ 对于动量方程,分母项a_P f_P 由a_p v_p 替换,其中v_p 是单元P 上的速度大小。 FLUENT 允许你对残差实行标准化,标准化的方法就是将残差除以M 步迭代之后残差的最大值,其中的M 你可以在残差监视面板迭代框中的标准化框中设定。

c

M iteration c N

iteration R R R =φ

这样的标准化保证了所有方程的初始残差都是1的小量O(1)因此在判断所有的收敛性时有时是很有用的。

在默认的情况下,M = 5。你也可以在残差监视设定面板中手动设定标准化因子(方程13种的分母)。

耦合求解器残差的定义

耦合求解器的残差就是守恒变量(W )随时间的变化速度。RMS 残差是区域内每一个单元残差平方的均方根:

()∑??

? ????=2t W W R

FLUENT中文全教程1-250

FLUENT 教程 赵玉新 I、目录 第一章、开始 第二章、操作界面 第三章、文件的读写 第四章、单位系统 第五章、读入和操作网格 第六章、边界条件 第七章、物理特性 第八章、基本物理模型 第九章、湍流模型 第十章、辐射模型 第十一章、化学输运与反应流 第十二章、污染形成模型 第十三章、相变模拟 第十四章、多相流模型 第十五章、动坐标系下的流动 第十六章、解算器的使用 第十七章、网格适应 第十八章、数据显示与报告界面的产生 第十九章、图形与可视化 第二十章、Alphanumeric Reporting 第二十一章、流场函数定义 第二十二章、并行处理 第二十三章、自定义函数 第二十四章、参考向导 第二十五章、索引(Bibliography) 第二十六章、命令索引 II、如何使用该教程 概述 本教程主要介绍了FLUENT 的使用,其中附带了相关的算例,从而能够使每一位使用 者在学习的同时积累相关的经验。本教程大致分以下四个部分:第一部分包括介绍信息、用户界面信息、文件输入输出、单位系统、网格、边界条件以及物理特性。第二和第三部分包含物理模型,解以及网格适应的信息。第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及FLUENT 所使用的流场函数与变量的定义。 下面是各章的简略概括 第一部分: z开始使用:本章描述了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,我们给出

了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。 z使用界面:本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。同时也提供了远程处理与批处理的一些方法。(请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助) z读写文件:本章描述了FLUENT 可以读写的文件以及硬拷贝文件。 z单位系统:本章描述了如何使用FLUENT 所提供的标准与自定义单位系统。 z读和操纵网格:本章描述了各种各样的计算网格来源,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。本章还描述了非一致(nonconformal)网格的使用. z边界条件:本章描述了FLUENT 所提供的各种类型边界条件,如何使用它们,如何定义它们and how to define boundary profiles and volumetric sources. z物理特性:本章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: z基本物理模型:本章描述了FLUENT 计算流体流动和热传导所使用的物理模型(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)。以及在使用这些模型时你需要输入的数据,本章也包含了自定义标量的信息。 z湍流模型:本章描述了FLUENT 的湍流模型以及使用条件。 z辐射模型:本章描述了FLUENT 的热辐射模型以及使用条件。 z化学组分输运和反应流:本章描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法。本章详细的叙述了prePDF 的使用方法。 z污染形成模型:本章描述了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: z相变模拟:本章描述了FLUENT 的相变模型及其使用方法。 z离散相变模型:本章描述了FLUENT 的离散相变模型及其使用方法。 z多相流模型:本章描述了FLUENT 的多相流模型及其使用方法。 z Flows in Moving Zones(移动坐标系下的流动):本章描述了FLUENT 中单一旋转坐标系,多重移动坐标系,以及滑动网格的使用方法。 z Solver 的使用:本章描述了如何使用FLUENT 的解法器(solver)。 z网格适应:本章描述了explains the solution-adaptive mesh refinement feature in FLUENT and how to use it 第四部分: z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 z图形和可视化:本章描述了检验FLUENT 解的图形工具 z 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。 z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。 z并行处理:本章描述了FLUENT 的并行处理特点以及使用方法 z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 z根据你对CFD 以及FLUENT 公司的熟悉,你可以通过各种途径使用该手册 对于初学者,建议如下:

FLUENT数值模拟离散笔记

一旦使用了离散相模型,下面的模型将不能使用: ● 选择了离散相模型后,不能再使用周期性边界条件 ● 可调整时间步长方法不能与离散相模型同时使用 ● 预混燃烧模型中只能使用非反应颗粒模型 ● 同时选择了多参考坐标系与离散相颗粒模型时,在缺省情况下,颗粒轨道的显示失却了其原有意义;同样,相间耦合计算是没有意义的。 FLUENT 提供的离散相模型选择如下: ● 对稳态与非稳态流动,可以应用拉氏公式考虑离散相的惯性、曳力、重力 ● 预报连续相中,由于湍流涡旋的作用而对颗粒造成的影响 ● 离散相的加热/冷却 ● 液滴的蒸发与沸腾 ● 颗粒燃烧模型,包括挥发份析出以及焦炭燃烧模型(因而可以模拟煤粉燃烧) ● 连续相与离散相间的耦合 ● 液滴的迸裂与合并 热泳力(热致迁移力或辐射力) Saffman 升力 在附加力中也可以考虑由于横向速度梯度(剪切层流动)引致的Saffman 升力。 离散相边界条件 当颗粒与壁面发生碰撞时,将会发生下述几种情况: l 颗粒发生弹性或非弹性碰撞反射 l 穿过壁面而逃逸(颗粒的轨道计算在此处终止) l 在壁面处被捕集。非挥发性颗粒在此处终止计算;颗粒或液滴中的挥发性物质在此处 被释放到气相中 l 穿过内部的诸如辐射或多孔介质间断面区域 !!如果选择了Spalart-Allmaras 湍流模型,那么,轨道计算中就不能包含颗粒的湍流扩散。 颗粒类型 l 惯性颗粒(``inert'')是服从力平衡(方程19.2-1)以及受到加热/冷却影响(由定律1 确定,请参阅19.3.2)的一种离散相类型(颗粒、液滴或气泡)。在FLUENT 任何模型 中,惯性颗粒总是可选的。 2液滴(``droplet'')是一种存在于连续相气流中的液体颗粒。它服从力的平衡并受到加热/冷却的影响(由定律1 确定)。此外,他还由定律2 和3 确定自身的蒸发与沸腾(请参阅19.3.3、19.3.4)。只有传热选项被激活并且至少两种化学组份在计算中是被激活的,或者已经选择了非预混燃烧或部分预混燃烧模型,液滴类型才是可选的。当选择了液滴 类型之后,用户应该使用理想气体定律来定义气相密度(在Materials panel,面板里,可参阅19.25 节)。 3 燃烧(``combusting'')颗粒是一种固体颗粒,它遵从由方程19.2-1 所确定的受力平衡、 由定律1 所确定的加热冷却过程、由定律4 所确定的挥发份析出过程(19.3.5 节)以及 由定律5 所确定的异相表面反应机制(19.3.6 节)。最后,当颗粒的挥发份完全析出之后,非挥发份的运动、变化由定律6 所确定。在Set Injection Properties panel 面板中选 定Wet Combustion 选项,用户可以在燃烧颗粒中包含有可蒸发物质。这样,颗粒的可 蒸发物质可在挥发份开始析出之前,经历由定律2、3 所确定的蒸发与沸腾过程。只有在模

(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 学习心得

Fluent 学习心得 仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单。 对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。 而且fluent5.5以前的版本(包括5。5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合用。 同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域。所以,用fluent做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。 但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,我到现在还不明白fluent是怎么搞的。 综上,我觉得,如果对付老板的一些工程项目,可以用fluent对付过去,但是如果真的做论文,或者需要发表文章,除非是做一些技术性工作,比如优化计算一般用fluent是不适合的。我感觉fluent做力的计算是很不错的,做流场结构的计算,即使得出一些涡,也不是流场本身性质的反应,做低速流场计算,fluent的优势在于收敛速度快,但是低速流场计算,其大

fluent学习笔记

fluent技术基础与应用实例 4.2.2 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→Grid 3、选择计算模型

(1)、基本求解器的定义 Define→Models→Solver Fluent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。耦合能量和动量方程,可以较快的得到收敛值。耦合隐式求解的短板:运行所需要的存比较大。若果必须要耦合求解而机器存不够用,可以考虑采用耦合显示求解方法。盖求解方法也耦合了动量,能量和组分方程,但是存却比隐式求解方法要小。 需要指出的是,非耦合求解器的一些模型在耦合求解器里并不一定都有。耦合求解器里没有的模型包括:多相流模型、混合分数/PDF燃烧模型、预混燃烧模型。污染物生成模型、相变模型、Rosseland辐射模型、确定质量流率的周期性流动模型和周期性换热模型。 %%%有点重复,但是可以看看加深理解 Fluent提供三种不同的求解方法;分离解、隐式耦合解、显示耦合解。分理解和耦合解的主要区别在于:连续方程、动量方程、能量方程和 组分方程解的步骤不同。 分离解按照顺序解,耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程。隐式解和显示解的区别在于线性耦合方程的方式不同。 Fluent默认使用分离求解器,但是对于高速可压流动,强体积力导致 的强烈耦合流动(流体流动耦合流体换热耦合流体的混合,三者相互耦合的过程—文档整理者注)(浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,需要考虑隐式解。这一解法耦合了流动和能量方程, 收敛很快。%%% (2)、其他求解器的选择 在实际问题中,除了要计算流场,有时还要计算温度场或者浓度场等,因此还需要其他的模型。主要的模型有: Multiphase(多相流动)viscous(层流或湍流)energy(是否考虑传热)species(反应及其传热相关) (3)操作环境的设置 Define→operation→condition

fluent学习笔记

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→Grid 3、选择计算模型 (1)、基本求解器的定义 Define→Models→Solver Fluent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。耦合能量和动量方程,可以较快的得到收敛值。耦合隐式求解的短板:运行所需要的内存比较大。若果必须要耦合求解而机器内存不够用,可以考虑采用耦合显示求解方法。盖求解方法也耦合了动量,能量和组分方程,但是内存却比隐式求解方法要小。 需要指出的是,非耦合求解器的一些模型在耦合求解器里并不一定都有。耦合求解器里没有的模型包括:多相流模型、混合分数/PDF燃烧模型、预混燃烧模型。污染物生成模型、相变模型、Rosseland辐射模型、确定质量流率的周期性流动模型和周期性换热模型。 %%%有点重复,但是可以看看加深理解 Fluent提供三种不同的求解方法;分离解、隐式耦合解、显示耦合解。 分理解和耦合解的主要区别在于:连续方程、动量方程、能量方程和组分方程解的步骤不同。分离解按照顺序解,耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程。隐式解和显示解的区别在于线性耦合方程的方式不同。 Fluent默认使用分离求解器,但是对于高速可压流动,强体积力导致的强烈耦合流动(流体流动耦合流体换热耦合流体的混合,三者相互耦合的过程—文档整理者注)(浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,需要考虑隐式解。这一解法耦合了流动和能量方程,收敛很快。%%% (2)、其他求解器的选择 在实际问题中,除了要计算流场,有时还要计算温度场或者浓度场等,因此还需要其他的模型。主要的模型有: Multiphase(多相流动)viscous(层流或湍流)energy(是否考虑传热)species(反应及其传热相关) (3)操作环境的设置 Define→operation→condition 该项设置所考虑的主要内容为外部环境对内部反应的影响 4、定义流体的物理性质 5、设置边界条件 Define→boundary condition (1)、设置流体区域(fluid)的边界条件

FLUENT UDF 教程

FLUENT UDF 教程 第一章. 介绍 本章简要地介绍了用户自定义函数(UDF)及其在Fluent中的用法。在1.1到1.6节中我们会介绍一下什么是UDF;如何使用UDF,以及为什么要使用UDF,在1.7中将一步步的演示一个UDF例子。 1.1 什么是UDF? 1.2 为什么要使用UDF? 1.3 UDF的局限 1.4 Fluent5到Fluent6 UDF的变化 1.5 UDF基础 1.6 解释和编译UDF的比较 1.7一个step-by-stepUDF例子 1.1什么是UDF? 用户自定义函数,或UDF,是用户自编的程序,它可以动态的连接到Fluent求解器上来提高求解器性能。用户自定义函数用C语言编写。使用DEFINE宏来定义。UDF中可使用标准C 语言的库函数,也可使用Fluent Inc.提供的预定义宏,通过这些预定义宏,可以获得Flu ent求解器得到的数据。 UDF使用时可以被当作解释函数或编译函数。解释函数在运行时读入并解释。而编译UDF则在编译时被嵌入共享库中并与Fluent连接。解释UDF用起来简单,但是有源代码和速度方面的限制不足。编译UDF执行起来较快,也没有源代码限制,但设置和使用较为麻烦。 1.2为什么要使用UDF? 一般说来,任何一种软件都不可能满足每一个人的要求,FLUENT也一样,其标准界面及功能并不能满足每个用户的需要。UDF正是为解决这种问题而来,使用它我们可以编写FLUEN T代码来满足不同用户的特殊需要。当然,FLUENT的UDF并不是什么问题都可以解决的,在下面的章节中我们就会具体介绍一下FLUENT UDF的具体功能。现在先简要介绍一下UDF的一些功能: 定制边界条件,定义材料属性,定义表面和体积反应率,定义FLUENT输运方程中的源项,用户自定义标量输运方程(UDS)中的源项扩散率函数等等。λ 在每次迭代的基础上调节计算值λ 方案的初始化λ (需要时)UDF的异步执行λ 后处理功能的改善λ FLUENT模型的改进(例如离散项模型,多项混合物模型,离散发射辐射模型)λ 由上可以看出FLUENT UDF并不涉及到各种算法的改善,这不能不说是一个遗憾。当然为了源代码的保密我们还是可以理解这样的做法的。其实,如果这些代码能够部分开放,哪怕就一点点,我想FLUENT会像LINUX一样发展更为迅速,使用更为广泛。遗憾的是,从目前来看,这只是一种幻想。什么时候中国人可以出自己的精品? 1.3 UDF的局限 尽管UDF在FLUENT中有着广泛的用途,但是并非所有的情况都可以使用UDF。UDF并不能访

fluent中文简明教程

第一章Fluent 软件的介绍 fluent 软件的组成: 软件功能介绍: GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 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 软件安装步骤: 前 处 理 gambit 软 件 Fluent6.0 Fluent5.5&4.5 Fidap Polyflow Mixsim Icepack 通用软件 专用软件

step 1: 首先安装exceed软件,推荐是exceed6.2版本,再装exceed3d,按提示步骤完成即可,提问设定密码等,可忽略或随便填写。 step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe,按步骤安装; step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下; step 4:安装完之后,把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面(x为安装的盘符); step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe,按步骤安装; step 6: 从程序里找到fluent应用程序,发到桌面上。 注:安装可能出现的几个问题: 1.出错信息“unable find/open license.dat",第三步没执行; 2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件,下次使用不能打开该工作文件时,进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\,把*.lok文件删除即可; 3.安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径,推荐设置办法,在非系统分区建一个目录,如d:\users a)win2k用户在控制面板-用户和密码-高级-高级,在使用fluent用户的配置文件 修改本地路径为d:\users,重起到该用户运行命令提示符,检查用户路径是否修改; b)xp用户,把命令提示符发送到桌面快捷方式,右键单击命令提示符快捷方式在快捷方式-起始位置加入D:\users,重起检查。 几种主要文件形式: jou文件-日志文档,可以编辑运行; dbs文件-gambit工作文件; msh文件-从gambit输出得网格文件; cas文件-经fluent定义后的文件; dat文件-经fluent计算数据结果文件。 第二章专用的CFD前置处理器——Gambit GAMBIT软件是面向CFD的前处理器软件,它包含全面的几何建模能力和功能强大的网格划分工具,可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量的网格。GAMBIT可以生成FLUENT5、FLUENT4.5、FIDAP、POL YFLOW等求解器所需要的网格。Gambit软件将功能强大的几何建模能力和灵活易用的网格生成技术集成在一起。使用Gambit软件,将大大减小CFD应用过程中,建立几何模型和流场和划分网格所需要的时间。用户可以直接使用Gambit软件建立复杂的实体模型,也可以从主流的CAD/CAE系统中直接读入数据。Gambit软件高度自动化,所生成的网格可以是非结构化的,也可以是多种类型组成的混合网格。 一. Gambit图形用户界面:

fluent学习心得

1. 分离式求解器和耦合式求解器:都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动,总得来说,计算高速可压时,耦合式求解器更有优势;分离式求解器中有几个模型耦合式求解器中没有,如VOF,多项混合模型等。 2. 对于绝大多数问题,选择1st-Order Implicit就已经足够了。精度要求高时,选择2st-Order Implicit.而Explicit选项只对耦合显式求解器有效。 3. 压力都是相对压力值,相对于参考压力而言。对于不可压流动,若边界条件中不包含有压力边界条件时,用户应设置一个参考压力位置。计算时,fluent强制这一点的相对压力值为0. 4. 选择什么样的求解器后,再选择什么样的计算模型,即通知fluent是否考虑传热,流动是无粘、层流还是湍流,是否多相流,是否包含相变等。默认情况,fluent只进行流场求解,不求解能量方程。 5. 多相流模型:其中vof模型通过单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或三种不能混合的流体。 6. 能量方程:选中表示计算过程中要考虑热交换。对于一般流动,如水利工程及水力机械流场分析,可不考虑传热;气流模拟时,往往要考虑。默认状态下,fluent在能量方程中忽略粘性生成热,而耦合式求解器包含有粘性生成热。 7. 粘性模型:inviscid无粘计算;Laminar模型,层流模型;k-epsilon(2 eqn)模型,目前常用模型。 8. 材料定义:比较简单 9. 边界条件:见P210-211 10. 给定湍流参数:在计算区域的进口、出口及远场边界,需给定输运的湍流参数。Turbulence specification Method项目,意为让用户指定使用哪种模型来输入湍流参数。用户可任选其一,然后按公式计算选定的湍流参数,并作为输入。 湍流强度,湍动能k,湍动耗散率e。 11. 常用的边界条件: 压力进口:适用于可压和不可压流动,用于进口的压力一直但流量或速度未知的情况。Fluent 中各种压力都是相对压力值。 速度入口:用于不可压流,如果用于可压流可能导致非物理结果。 质量进口:规定进口的质量。 压力出口:需要在出口边界处设置静压。静压只用于亚音速流动。在fluent求解时,当压力出口边界上流动反向时,就是用这组回流条件。出口回流有三种方式:垂直与边界,给定方向矢量,来自相邻单元。 出流:用于模拟求解前流速和压力未知的出口边界。适用于出流面上的流动情况由区域内外推得到,且对上游没影响。不用于可压流动,也不能与压力进口边界条件一起是用。 压力远场:只适用于可压气体流动,气体的密度通过理想气体定律来计算。 12. 设置求解控制参数:为了更好的控制求解过程,需要在求解器中进行某些设置,内容包括选择离散格式、设置欠松弛因子、初始化场变量及激活监视变量等。 Fluent允许用户对流项选择不同的离散格式。默认情况下,当是用分离式求解器时,所有方程中的对流相一阶迎风格式离散;耦合式求解时,二阶精度格式,其他仍一阶。对于2D三角形和3D四面体网格,注意要是用二阶精度格式。一般,一阶容易收敛,精度差。 欠松弛因子:为了加速收敛,在迭代10次左右后,检查残差是增加还是减小,若增大,则减小欠松弛因子的值;反之,增大它。 Pressure-velocity coupling:包含压力速度耦合方式的列表。该项只在分离式求解器中出现。可选SIMPLE、SIMPLEC、PISO。多数选择simplec,piso算法主要用于瞬态问题的模拟,

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

EFCodeFirst学习笔记

EF Code First 学习笔记:约定配置 要更改EF中的默认配置有两个方法,一个是用Data Annotations(在命名空间https://www.sodocs.net/doc/5713696548.html,ponentModel.DataAnnotations;),直接作用于类的属性上面;还有一个就是Fluent API,通过新增相应的配置类来覆盖默认配置。现在我们用这两个来对比了解EF中的约定配置。 主键:KEY Data Annotations:通过Key关键字来标识一个主键 [Key] public int DestinationId { get; set; } Fluent API: public class BreakAwayContext : DbContext { public DbSet Destinations { get; set; } public DbSet Lodgings { get; set; } protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder) { //Fluent API modelBuilder.Entity().HasKey(d => d.DestinationId); base.OnModelCreating(modelBuilder); } } 外键 Data Annotations: public int DestinationId { get; set; } [ForeignKey("DestinationId")] public Destination Destination { get; set; } 注意,指定列名存在,如上面的DestinationId,则类中必须存在名称为DestinationId的属性。 Fluent API: modelBuilder.Entity().HasRequired(p => p.Destination).WithMany(p=>p.Lodgings).HasForeignKey(p => p.DestinationId); 长度

fluent读书笔记

《Fluent简明教程》 1。用fluent解决问题: a定义模型目标~从CFD模型中需要得到什么样的结果?从模型中需要得到什么样的精度。 b选择计算模型~如何隔绝所要的模拟系统,计算区域的起点和终点是什么?在模型的边界处理处使用什么样的边界条件?二维还是三维问题?什么样的网格拓扑结构适合解决问题? c物理模型的选取:无粘,层流还是湍流?定常还是非定常?可压流还是不可压流?是否否需要应用其它的物理模型? d 确定解得程序:问题是否可以简化?是否可以使用确使用缺省的解得格式与参数值?采用哪种解格式可以加速收敛?使用多重网格计算机的内存是否够用?得到收敛解需要多久的时间? 2.解决问题的步骤:a 创建网格 b 选择合适的计算器:2D、3D、2DDP、3DDP c 输入网格 d 检查网格 e 选择解得格式 f 选择需要解得基本方程:层流还是湍流(无粘)、化学成分还是化学反应、热传导模型等。 g确定所需要附加的模型:风扇、热交换、多孔介质等。 H 指定材料的物理性质 I 指定边界条件 J 调节解得控制参数 K初始化流场 L 计算解 M 检查结果 N保存结果 O必要的话,细化网格,改变物理模型。 3。非耦合求解方法主要用于不可压缩或压缩性不强的流体流动。耦合求解则可以用在高速可压缩性流动。耦合隐式求解能较快的得到收敛解,但所需内存较大,在内存不顾的情况下可以考虑用耦合显示求解,但收敛时间较长。 4。对于所有流动,Fluent都需要求解质量和动量守恒方程,对于包含传热和可压缩性流动,还需要能量守恒方程。如果是湍流,还要相应的输运方程。 5。如果流动和传热不是耦合的,那么我们可以先求解绝热流动场,然后加进能量方程。即:可以先关闭动量或者能量方程中的一个,先求解另外一个。如果流动和温度是耦合的,那么可以先求解流动方程,收敛后在激活能量方程,在一起求解。Coupled solver总是同时求解流动和能量方程。 6。湍流模型:大致分为三类:第一类是湍流输运系数模型。模型的任务是给出计算湍流粘性系数μ的方法。根据建立模型所需要的微分方程数目,可分为零方程模型,单方程模型和双方程模型。第二类是抛弃了湍流输运系数的概念,直接建立湍流应力和其它二阶关联量的输运方程。第三类是大涡模拟。

最新fluent学习笔记

1 fluent技术基础与应用实例 2 4.2.2 fluent数值模拟步骤简介 3 主要步骤: 4 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) 5 6 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7 划分。 8 4、选择计算模型。 9 5、确定流体物理性质(Define→Material)。 10 6、定义操作环境(Define→operating condition) 11 7、制定边界条件(Define→Boundary Conditions) 12 8、求解方法的设置及其控制。 13 9、流场初始化(Solve→Initialize) 14 10、迭代求解(Solve→Iterate) 15 11、检查结果。 16 12、保存结果,后处理等。

具体操作步骤: 17 18 1、fluent2d或3d求解器的选择。 19 2、网格的相关操作 (1)、读入网格文件 20 21 (2)、检查网格文件 22 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23 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24 它的值大于零,网格可以用于计算,否则就要重新划分网格。 25 (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 26 27 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28 单位。 29 (4)、显示网格。 30 Display→Grid 31 3、选择计算模型 32 (1)、基本求解器的定义 33 Define→Models→Solver

FLUENT心得

湍流与黏性有什么关系? 湍流和粘性都是客观存在的流动性质。 湍流的形成需要一定的条件,粘性是一切流动都具有的。 流体流动方程本身就是具非线性的。 NS方程中的粘性项就是非线性项,当然无粘的欧拉方程也是非线性的。 粘性是分子无规则运动引起的,湍流相对于层流的特性是由涡体混掺运动引起的。 湍流粘性是基于湍流体的parcel湍流混掺是类比于层流体中的分子无规则运动,只是分子无规则运动遥远弱些吧了。不过,这只是类比于,要注意他们可是具有不同的属性。 粘性是耗散的根源,实际流体总是有耗散的。 而粘性是制约湍流的。 LANDAU说,粘性的存在制约了湍流的自由度。 湍流粘性系数和层流的是不一样的,层流的粘性系数基本可认为是常数,可湍流中层流底层中粘性系数很小,远小于层流时的粘性系数;而在过渡区,与之相当,在一个数量级;在充分发展的湍流区,又远大于层流时的粘性系数.这是鮑辛内斯克1987年提出的。 1 FLUENT的初始化面板中有一项是设置从哪个地方开始计算(compute from),选择从不同的边界开始计算有很大的区别吗?该怎样根据具体问题选择从哪里计算呢?比如有两个速度入口A和B,还有压力出口等等,是...... 紊动能强度和长度尺度的设定方法: *Exhaust of a turbine----Intensity=20%, Length scale=1-10% of blade span *Downstream of perforated plate or screen-- Intensity=10% ,Length scale=screen /hole size *Fully-developed flow in aduct or pipe Intensity=5% ,Length scale=hydrulic diameter FLUENT里的压强系数是怎么定义的? Cp =( p-p(far field))/(1/2*rho*U**2) 采用Uer Define Function即可 如何设置courant number? 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 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 压力 相對壓力(Relative Pressure):以其中一端(或一點)的壓力做為參考值,其他地方的 壓力與該端(或該點)的差值。 弛滯壓力(Stagnation or Total Pressure):某一點靜壓與總壓之和。 靜壓(Static Pressure):因流體分子零亂運動所造成的壓力。

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