Fluent经典问题及答疑6.docx
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Fluent经典问题及答疑6
Fluent经典问题及答疑6
16在两个面的交壤限上若是显现网格间距不同的情形时，即两块网格不持续时，怎么样克服这种情形呢？
那个问题确实是非持续性网格的设置，一样来讲确实是把两个交接面设置为一对interface。
另外，作此操作可能显现的问题及可供参考的解决方式为：
问题：
把两个面（其中一个实际是由假设干小面组成，将假设干小面概念为了group了）拼接在一路，也确实是说二者之间有流体通过，两个面个属不同的体，网格导入到fluent时，利用interface时显现网格check的错误，将interface的边界条件删除，就可不能发生网格检查的错误，如何将两个面的网格相连？
缘故：
interface后的两个体的交接面，fluent以将其作为内部流体处置（非重叠部份默以为wall，归并后网格会在某些地址发生畸变，致使归并失败，也可能预备归并的两个面几何位置有误差,应该准确的在同一几何位置（归并的面大小相等时）,在归并之前要合理分块。
解决方式：
为了幸免网格发生畸变（可能一个面上的网格跑到另外的面上了），能够一面网格粗,一面网格细幸免；再者确实是通过将一个面的网格直接映射到另一面上的，两个面默以为interior.也能够将网格拼接一路.
17依据实体在GAMBIT建模之前简化时，必需遵循哪几个原那么？
答：
最全然的原那么确实是简化后对实际流动阻碍不大
我感觉在建模前第一要考虑你模型的结构，物理意义上模型是不是为轴对称结构或对称结构，若是是的话看可否简化为二维问题，因为二维问题不管从建模上仍是求解上都远远方便与三维模型，而且也能达到相应的精度。
第二，在有些梯度比较大的地址这些问题不能简化，像有很多拐角的地址往往存在一些集中，这些不能忽略。
18在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：
a、没有概念的边界限如何处置？
b
、计算域内的内部边界如何处置（2D）？
答：
gambit默以为wall，一样情形下能够到fluent再修改边界类型。
内部边界若是是split产生的，那么就不需再设定了，若是不是，那么就需要设定为interface或是internal
19为安在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？
经常使用的边界类型和区域类型有哪些？
答：
要取得一个问题的定解就需要有定解条件，而边界条件就属于定解条件。
也确实是说边界条件确信了结果。
不同的流体介质有不同的物理属性，也就会取得不同的结果，因此必需指定区域类型。
关于gambit来讲，默许的区域类型是fluid，因此一样情形下不需要再指定了。
第20题：
何为流体区域（fluidzone）和固体区域（solidzone）？
什么缘故要利用区域的概念？
FLUENT是如何利用区域的？
FluidZone是一个单元组，是求解域内所有流体单元的综合。
所激活的方程都要在这些单元上进行求解。
向流体区域输入的信息只是流体介质（材料）的类型。
关于当前材料列表中没有的材料，需要用户自行概念。
注意，多孔介质也看成流体区域对待。
SolidZone也是一个单元组，只只是这组单元仅用来进行传热计算，不进行任何的流动计算。
作为固体处置的材料可能事实上是流体，可是假定其中没有对流发生，固体区域仅需要输入材料类型。
Fluent中利用Zone的概念，主若是为了区分分块网格生成，边界条件的概念等等；
21如何监视FLUENT的计算结果？
如何判定计算是不是收敛？
在FLUENT中收敛准那么是如何概念的？
分析计算收敛性的各操纵参数，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式是什么？
能够采纳残差操纵面板来显示；或采纳通过某面的流量操纵；如监控出口上流量的转变；采纳某点或面上受力的监视；涡街中计算达到收敛时，绕流体的面上受的升力为周期交变，而阻力为平缓的直线。
如何判定计算结果是不是收敛？
1、观看点处的值再也不随计算步骤的增加而转变；
2、各个参数的残差随计算步数的增加而降低，最后趋于平缓；
3、要知足质量守恒（计算中不牵涉到能量）或是质量与能量守恒（计算中牵涉到能量）。
专门要指出的是，即便前两个判据都已经知足了，也并非表示已经取得合理的收敛解了，因为，若是松弛因子设置得太紧，各参数在每步计算的转变都不是太大，也会使前两个判据取得知足。
现在就要再看第三个判据了。
还需要说明的确实是,一样咱们都希望在收敛的情形下，残差越小越好，可是残差曲线是全场求平均的结果，有时其大小并非必然代表计算结果的好坏，有时即便计算的残差专门大，但结果或许是好的，关键是要看计算结果是不是符合物理事实，即残差的大小与模拟的物理现象本身的复杂性有关，必需从实际物理现象上看计算结果。
比如说一个全机模型，在大攻角情形下,解震荡得超级厉害，而且残差的量级也总下不去，但这仍然是正确的，什么缘故呢，因为大攻角下实际流动情形确实是如此的，不断有涡的周期性脱落,流场本身确实是非定常的，因此解也是波动的，处置的时候取平均就能够够呢:
）
22什么叫松弛因子？
松弛因子对计算结果有什么样的阻碍？
它对计算的收敛情形又有什么样的阻碍？
1、亚松驰（UnderRelaxation）：
所谓亚松驰确实是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以幸免由于差值过大而引发非线性迭代进程的发散。
用通用变量来写出时，为松驰因子（RelaxationFactors）。
《数值传热学-214》
2、FLUENT中的亚松驰：
由于FLUENT所解方程组的非线性，咱们有必要操纵的转变。
一样用亚松驰方式来实现操纵，该方式在每一部迭代中减少了的转变量。
亚松驰最简单的形式为：
单元内变量等于原先的值加上亚松驰因子a与转变的积,分离解算器利用亚松驰来操纵每一步迭代中的计算变量的更新。
这就意味着利用分离解算器解的方程，包括耦合解算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，所有变量的默许亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。
那个值适合于很多问题，可是关于一些特殊的非线性问题（如：
某些湍流或高Rayleigh
数自然对流问题），在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。
利用默许的亚松驰因子开始计算是专门好的适应。
若是通过4到5步的迭代残差仍然增加，你就需要减小亚松驰因子。
有时候，若是发觉残差开始增加，你能够改变亚松驰因子从头计算。
在亚松驰因子过大时通常会显现这种情形。
最为平安的方式确实是在对亚松驰因子做任何修改之前先保留数据文件，并对解的算法做几步迭代以调剂到新的参数。
最典型的情形是，亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加，可是随着解的进行残差的增加又消失了。
若是残差转变有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保留的较好的数据文件。
注意：
粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。
而且，若是直接解焓方程而不是温度方程（即：
对PDF计算），基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的。
要查看默许的亚松弛因子的值，你能够在解操纵面板点击默许按钮。
关于大多数流动，不需要修改默许亚松弛因子。
可是，若是显现不稳固或发散你就需要减小默许的亚松弛因子了，其中压力、动量、k和e的亚松弛因子默许值别离为，，和。
关于SIMPLEC格式一样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）进行亚松弛。
相反，当温度和动量方程没有耦合或耦合较弱时，流动密度是常数，温度的亚松弛因子能够设为。
关于其它的标量方程，如漩涡，组分，PDF变量，关于某些问题默许的亚松弛可能过大，尤其是关于初始计算。
你能够将松弛因子设为以使得收敛更易。
SIMPLE与SIMPLEC比较
在FLUENT中，能够利用标准SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默许是SIMPLE算法，可是关于许多问题若是利用SIMPLEC可能会取得更好的结果，尤其是能够应用增加的亚松驰迭代时，具体介绍如下:
关于相对简单的问题（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，你通常能够用SIMPLEC算法专门快取得收敛解。
在SIMPLEC中，压力校正亚松驰因子通常设为，它有助于收敛。
可是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到可能会致使不稳固。
关于所有的过渡流动计算，强烈推荐利用PISO算法临近校正。
它许诺你利用大的时刻步，而且关于动量和压力都能够利用亚松驰因子。
关于定常状态问题，具有临近校正的PISO并非会比具有较好的亚松驰因子的
SIMPLE或SIMPLEC好。
关于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐利用PISO倾斜校正。
当你利用PISO临近校正时，对所有方程都推荐利用亚松驰因子为或接近。
若是你只对高度扭曲的网格利用PISO倾斜校正，请设定动量和压力的亚松驰因子之和为比如：
压力亚松驰因子，动量亚松驰因子）。
若是你同时利用PISO的两种校正方式，推荐参阅PISO临近校正中所用的方式。
24那个问题的意思是显现了回流，那个问题相关于湍流粘性比的警告要宽松一些，有些case可能只在计算的开始时期显现那个警告，随着迭代的计算，可能会消失，若是计算一段时刻以后，警告消失了，那么对计算结果是没有什么阻碍的，若是那个警告一直存在，可能需要作以下处置：
1.若是是模拟外部绕流，显现那个警告的缘故可能是边界条件取得距离物体不够远，若是边界条件取的足够远，该处可能在计算的进程中的确存在回流现象；关于可紧缩流动，边界最好取在10倍的物体特点长度的地方；关于不可紧缩流动，边界最好取在4倍的物体特点长度的地方。
2.若是显现了那个警告，不论关于外部绕流仍是内部流动，能够利用pressure-outlet边界条件代替outflow边界条件改善那个问题。
25燃烧进程中常常碰到一个“头疼”问题是计算后温度场没什么转变？
即点火问题，解决计算进程中点火的方式有哪些？
什么缘故引发点火困难的问题?
那个问题确实比较常见，可能说一下自己的解决方式。
１）点火问题。
一样来讲，对简单的问题我采取初始化时给一个较高温度的方法，固然，PATCH也是专门好的方法。
对那些希望局部燃烧的问题，我是画网格的时候予以区分，然后关闭反映项。
２）不着火的问题。
缘故比较复杂，可能是点火不成功，也可能是其他缘故。
对一个甲烷燃烧问题，或许能够修改活化能来解决。
另外确实是对具体问题需要选适合的燃烧模型。
计算后温度场没有转变，说明化学反映全然没有发生！
fluent解决计算进程中的点火问题，是采纳"patch"的方式在已经初始化的流场中设定一个高温的点火区，该选项中设定的温度值必然要高于燃料的最低点火温度（例如甲烷最低点火温度为800K，那个地址就能够够将其设定为2000K或3000K
），其余参数都能够和初始化时一样。
不要担忧点火区的高温会对整个计算的阻碍！
在燃料点火和燃烧中，最关键的是燃烧反映机理，fluent中能够采纳一步或两步整体反映（fluent自带）或通过import导入正确的详细反映机理。
在具体设置进程中，必然要注意：
在speciesModel中，Options选项中共包括以下五个选项：
inletDiffusion；
DiffusionEnergySource,；
FullMulticomponentDiffusion；
ThermalDiffusion；
KINeticsfromreactionDesign。
关于没有专门购买KINetics软件包的朋友来讲，只能选前面四项，即通过fluent自带的化学动力学程序来计算燃烧反映机理。
若是选了最后一项，而你又没有专门购买ReactionDesign的化学动力学软件包，那在计算进程中燃烧反映必然可不能发生，也确实是不能点火、燃烧，计算后温度场自然就可不能转变！
（我最初也愁闷怎么就不能点火、燃烧呢！
后来我的一个朋友提示我，才弄定）
26什么叫问题的初始化？
在FLUENT中初始化的方式对计算结果有什么样的阻碍？
初始化中的“patch”怎么明白得？
问题的初始化确实是在做计算时，给流场一个初始值，包括压力、速度、温度和湍流系数等。
理论上，给的初始场对最终结果可不能产生阻碍，因为随着摔倒步数的增加，计算取得的流场会向真实的流场无穷逼近，可是，由于Fluent等计算软件存在像离散格式精度（会产生离散误差）和截断误差等问题的限制，若是初始场给的过于偏离实际物理场，就会显现计算很难收敛，乃至是刚开始计算就发散的问题。
因此，在初始化时，初值仍是应该给的尽可能符合实际物理现象。
这就要求咱们对要计算的物理场，有一个比较清楚的明白得。
初始化中的patch确实是对初始化的一种补充，比如当碰到多相流问题时，需要对各相的参数进行更细的限制，以最大限度接近现实物理场。
这些就能够够通过patch来实现，patch
能够对流场分区进行初始化，还能够通过编写简单的函数来对特定区域初始化
27什么叫PDF方式？
FLUENT中模拟煤粉燃烧的方式有哪些？
PDF方式为概率密度函数法
FLUENT中模拟煤粉燃烧的方式有非预混燃烧、有限速度等
概率密度函数输运输运方程方式（PDF方式）是最近几年来慢慢成立起来的描述湍流两相流动的新模型方式。
所谓的概率密度函数（ProbabilityDensityFunction,简称PDF）方式是基于湍流场随机性和概率统计描述，将流场的速度、温度和组分浓度等特点量作为随机变量，研究其概率密度函数在相空间的传递行为的研究方式。
PDF模型介于统观模拟和细观模拟之间，是从随机运动的分子动力论和两相湍流的大体守恒定律动身，探讨两相湍流的规律，因此可作为进展双流体模型框架内两相湍流模型的理论基础。
它实质上是沟通E-L模型和E-E模型的桥梁，能够用颗粒运动的拉氏分析通过统计理论，即PDF方程的积分成立封锁的E-E两相湍流模型。
非预混湍流燃烧进程的正确模拟要求同时模拟混合和化学反映进程。
FLUENT提供了四种反映模拟方式：
即有限率反映法、混合分数PDF法、不平稳（火焰微元）法和预混燃烧法。
火焰微元法是混合分数PDF方式的一种特例。
该方式是基于不平稳反映的，混合分数PDF法不能模拟的不平稳现象如火焰的悬举和熄灭，NOx的形成等都可用该方式模拟。
但由于该方式还未完善，在FLUENT只能适用于绝热模型。
对许多燃烧系统，辐射式要紧的能量传输方式，因此在模拟燃烧系统时，对辐射能量的传输的模拟也是超级重要的。
在FLUENT中，关于模拟该进程的模型也是超级全面的。
包括DTRM、P-1、Rosseland、DO辐射模型，还有效WSGG模型来模拟吸收系数。
在查资料时看到的，可能回答不详细！
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请参考本版帖子：
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那个问题我也一直在想，看到simwe上有人这么回答的：
（顺便把相类似的问题的解答也放在一路，方便大伙儿一路解决这种的问题。
）
一.残差波动的要紧缘故：
1、高精度格式；2、网格太粗；3、网格质量差；4、流场本身旁界复杂，流动复杂；5、模型的不适当利用。
二.问：
在进行稳态计算时候，开始残差线是一直下降的，可是到后来各类残差线都显示为波形波动，是不是不收敛阿？
答：
有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。
计算的精度（2阶），网格太疏，网格质量太差，等都会使残差波动。
常常碰到，一开始下降，然后显现波动，能够降低松弛系数，我的问题就能够收敛，但如果是网格质量不行，是很难的。
通常，计算非结构网格，若是问题比较复杂，会显现这种情形，建议作网格时多下些功夫。
理论上说，残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡致使的结果，与网格亚尺度雷诺数有关。
例如，通常压力边界是要紧的反射源，换成OUTFLOW边界会好些。
这要紧依照体会判定。
因此我说网格和边界条件是要紧因素。
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