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1、fluent笔记fluent笔记 Discretization离散 Node values节点值，coarsen粗糙 refine细化 curvature曲率，X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。strain rate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:观察残差曲线。可以在残差监视器面板中设置 Convergence Criterion（收敛判据） ，比如设为

2、 10 -3 ，则残差下降到小于 10 -3 时，系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。（2）流场变量不再变化。有时候不论怎样计算，残差都不能降到收敛判据以下。此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化，就可以认为计算已经收敛。（3）总体质量、动量、能量达到平衡。在 Flux Reports （通量报告） 面板中检查质量、 动量、 能量和其他变量的总体平衡情况。通过计算域的净通量应该小于 0.1%。Flux Reports（通量报告）面板如图 2-17 所示，其启动方法为：Report - Fluxes3.一阶精度与二阶精度：First Od

3、er Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风) 一阶耗散性大，有比较严重的抹平现象；稳定性好 二阶耗散性小，精度高；稳定性较差，需要减小松弛因子4.流动模型的选择 inviscid无粘模型：当粘性对流场影响可以忽略时使用；例如计算升力。 laminar层流模型：考虑粘性，且流动类型为层流。 Spalart-Allmaras （ S-A模型）：单方程模型，适用于翼型、壁面边界层流动，不适于射流等自由剪切湍流问题。 k-epsilon （k-模型）: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（大涡模拟）是两个最精

4、细模型，内存大，耗时长。5.新型求解器选择 Pressure Based:主要低速不可压缩流 Density Based:主要高速可压缩流 注意：在相当大的流动速度范围内，两种求解器都可以用。6.关于入口湍流参数设置 经验性的，影响入口一定范围参数分布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的部分初始化。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Split face 分割面后，实面转化为虚面，但不影响计算结果。12.检查网格之后 紧

5、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。 方法:顺次点击Grid-Reorder-Domain13.新型初始化，或高级初始化FMG方法： 物理意义FMG方法初始化可以使初始流场更加合理，减少迭代次数。at PAGE68 方法：控制界面敲击ENTER-得到-键入solve/initialize/set-fmg-initialization-敲击ENTER-。 。-直到出现enable FMG verbose?no-键入yes-ENTER-出现-输入solve/initialize/ fmg-initialization-ENTER-出现Enable FMG ini

6、tialization?no-键入yes-ENTER- 。出现后继续操作。14.自适应网格技术：即使生成的网格可以随求解过程变动，或者在流动参数变化较大的区域能够自动加密。非结构网格的自适应 处理很方便，自适应网格成为数值计算中提高计算效率和求解精度的一种重要手段15.结构化网格与非结构化网格优缺点对比: 结构化网格：定义-是网格拓扑相当于矩形域内均匀网格的网格， 优点是可以方便准确地处理边界条件，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。 缺点是对复杂外形的网格生成较难，甚至难以实现；即使生成多块结构网格，块与块之间的 界面处理又十分复杂，因而在使用上受到限制。

7、 非结构化网格：定义-所谓非结构网格就是指这种网格单元和节点彼此没有固定的规律可循，其节点分布完全 是任意的。 又分为宏观非结构网格和微观非结构网格。 优点（1）适合于复杂区域的网格划分，特别对奇性点的处理很简单； （2）其随机的数据结构更易于作网格自适应，以便更好地捕获流场的物理特性； 缺点（1）耗机时，尤其对于三维 (2）高精度差分格式还主要应用于十分规则的矩形网格，在非正交网格坐标下， 未必能得到高精度的解。 （3）再次，不能简单将一些基于结构网格的成熟的差分格式和高效隐式算法直 接推广应用于非结构网格，比如近似因式分解格式和交替方向隐式（ADI）算法就无法采用。 但现在大多数非结构网格

8、数值解法都是建立在有限元法或有限体积法之上，主要应用于可压缩流动计算。对于不可压缩 流动计算的应用还比较少，主要原因是不可压缩流动的控制方程中没有压力对时间的偏导数项，压力耦合的求解比较困难。16.复杂体或不均匀网格划分技术：-采用split volumes即分割体的方法，然后对两个体分别进行网格划分，但是（曾经遇到）有时候会出现输入FLUENT之后部分体网格丢失现象，此时需要重新划分网格。（也有可能是盗版软件的稳定性不好）17.动画设置：-顺次点击Solve-Animate-Define。分为 命名，设置每帧图像间隔的时间步长（Time Step）,Define-选择Storage type

9、 (一般不选第一个)，选择Dispay Type 即表现形式（矢量or函数图形or云线。） -自动弹出下一个对话框-你要描述的变量（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）上的网格，反之则是非正则网格。 使用非正则网格需要在GAMBIT 与FLUENT里面都进行相应设置，GAMBIT在边界条件里选中两个面设置为interface FLUENT在Define-Gride interface分别选中两个面进行数据传递。19.网格检查：plane-显示一个平面上的网格；range-显示网格质量标准中某一范围的网格；3D-element-选择所要显示的

10、网格类型； Quality Type-选择显示网格的质量方面（Equisize-网格偏斜程度；VOLUME-网格体积；Aspect Ratio-纵横比；） 拖动Out Orientation下面的坐标条可以显示当地横截面上的网格，从蓝到红颜色越深质量越差。20.三维结果显示与分析：三维问题要做一些额外的截面以便进行图形显示与数据分析，方法-Surface-ISO-Surface.(选择GRID -坐标轴-ISO-Value坐标值-命名)21.辐射传热新概念光学厚度：它是选择辐射模型的一个指标，定义介质的吸收系数a*计算域的特征长度L，aL即光学厚度。22.辐射模型的选择:（1）光学厚度大于1选

11、择P-1模型；大于3选择P-1模型和Rosseland模型；更高的光学厚度选择DTRM模型或DO模型； 光学厚度小于1时选择DTRM或DO模型。值得注意的是DTEM和DO模型对于任意光学厚度都适用，但计算量大。 具体辐射模型选择参见PAGE122。23.离散相模型：适用范围（1）颗粒相的体积分数范围小于10%12%，（2）不适用于模拟连续相中颗粒无限期悬浮问题，如搅拌釜，混合器 流化床等。更多其他限制参见page146. 调用方法:第一步Define-Models-Discrete Phase.第二步Define-(注射射流)Injections.(create-选择入射面 入射颗粒参数等)

12、显示方法：Dispay-Patical Tracks.24.非定常问题时间步长的确定：（特征长度/特征速度）*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（一般是进行放大）。25.关于时间步数的确定：步数=需要计算的时刻/时间步长，比如你想计算一秒时的射流，就用1秒/time step size。如果想看到多个时刻的流动状况，可以采用File-Autowrite.设置每多少步进行一次保存，从而可以计算多时刻状态。如果想观察连续时刻的问题，可录制动画 。 26.多相流Mixture混合模型：操作方法：Define -modles

13、-Mutiphase. 比前面的多了多相流模型的选择， 多了定义各项Define-phase.（基本相，第二相，第二项颗粒直径等；相间的相互作用interaction） 边界条件的设置：每一个边界除了要对Mixture 进行设置外还要对基本相和其余各相设置（有的边界如outflow 可以只对mixture进行设置），其中包括对非基本相的体积分数的重要设置。 混合模型的缺点：在描述产生回流和产生漩涡的地方不好，这时应该采用欧拉模型进一步求解。 另外注意 多相流模型只能使用压力基求解器，具体限制，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的选择原则： 对于提交

14、积分数小于10%的气泡、液滴。梨子负载流动，采用离散相模型。 对于中超过10%的情况或者离散相混合物，采用混合模型或欧拉模型。 对于栓塞流、泡状流，采用VOF模型。 对于分层/自由面流动，采用VOF模型。 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。 流化床，采用欧拉模型 泥浆流或水力输运，采用混合模型或欧拉模型。 对于沉降，采用欧拉模型 VOF模型适合于分层的或者表面自由流动，而混合模型和欧拉模型更适合流动中有 相混合或分离的流动。 列举个模型适用问题：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

15、分界面的稳态或瞬时分界面。 Mixture模型：低质量载荷的粒子负载流、气泡流、沉降、旋风分离器等，以及没有离散相 相对速度的均匀多相流。 欧拉模型：最复杂的多相流模型，气泡流、上浮、颗粒悬浮、以及流化床等。 29.多相流Eulerian欧拉模型：实际问题一般先采用mixture模型计算一个近似解吗，再用欧拉模型得到更精确的解。以避免收敛出现 困难。 操作方法：操作方法和混合模型前面相同，只是在混合模型的基础上，再重新定义多相流模型为欧拉模型 并进行相见相互作用的设置（也可能保持默认设置）；其次与单向流不同的是欧拉模型需要 多相湍流模型，在原来的湍流模型面板中会发现多了左下角的多相湍流模型，共

16、有三种可选， 三个选项的物理意义参见page185.30.移动与变形问题 多重参考系的应用：不同之处在于Gambit中多了连续介质设置（即边界设置旁边的按钮）， fluent中的Zone边界条件也要设置。 操作方法在fluent边界设置-选择区域边界-Motion下-Motion Type 选择Moving Reference Frame(即 多重参考系模型) 31.移动与变形问题 Sliding Meshs滑移网格模型： 与多重参考系的区别：基本求解器为非定常； fluent边界条件设置（步骤与28相同）Motion下Motion Type选择Moving Mesh。32.再次关于交界面In

17、terface的链接问题：fluent中交界面链接，创建数据传递，一般在interface zone1中选区面积较小的那个，而在 interface zone2中选择面积较大的那个。33.Turbulence Specification Method湍流定义方法(选择了湍流模型就要在边界设置中定义湍流)： Turbulence intensity and Hydralic Diameter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为以水力直径为特征长度计算的雷诺数。 -水力直径D=4*面积/湿周。 intensity a

18、nd Turbulence length scale 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为特征尺寸或水力直径； intensity and viscosity ratio -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。 一般取1,10之间，高雷诺数边界层可能在100,1000. k and epsilon -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=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

19、条件使用注意事项：压力出口，用于指定流动出口的静压，对于有回流的效果也很好； 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； 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的出口边界。 velocity-inlet速度入口只能适用于不可压缩流。 mass-flow-inlet质量入口，一般只用于可压流。 Outflow出流，不能与压力进口同时用；不能用于可压缩流；不能用于模拟变密度的非定常流；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：显示基于单元的温度（或其他变量）分布：Display-Contours-选择要显示

20、的变量Contours of -取消Node Values-点击disply 第二步：绘制用于改进网格的温度（或其他变量）的温度梯度图 ：在Contours of 选择Adaption.和 Adaption Function;-取消Options 下的 Node Values；-点击Disply. 第三步：标出需要改进的单元 ： 取消Options 中的 Auto Range;-在Min 中输入最小梯度值（可取0.01） -Dispay. 第四步：网格改进： Adapt-Gradient.；-选择Gradient of temperature(需要细化的变量)- 取消Options 下的Coa

21、rsen选项；-点击compute；-输入Refine Threshold细化阈值；-点击manage 弹出对话框；-点击Adapt-点击yes表示同意细化网格。完成。 36.注意：对于马赫数大于0.1的；流动应该是工作压强为零，原因待解释。37.注意：对于外部绕流，选择粘性比在0-10之间。38.模拟水流在冲击作用下引起气泡过程应使用非定常方法，多相流混合模型。 39.对于贴近避免附近的流动，采用非平衡壁面函数（Non -equilibrium wall functions）时利用标准的K-模型进行数值模拟计算式很有效的。 _40.由此来看，判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。可以选

22、定流场中具有特征意义的点， 监测其速度，压力，温度等的变化情况。如果变化很小，符合你的要求，即可认为是收敛了。 一般来说，压力的收敛相对比较慢一些的。 残差的大小不能决定是否收敛，我在用FLUENT计算时，多采用监测一个面的速度（或者是压力、 紊动能等参数）基本上不随着计算时间的推移而变化，就认为基本达到收敛 .41.残差在较高位震荡，需要检查边界条件是否合理，其次检查初始条件是否合适，比如在有激波的 流场，初始条件不合适，会带来流场的震荡。有时流场可能有分离或者回流，这本身是非定常现象， 计算时残差会在一定程度上发生震荡，这时如果进出口流量是否达到稳定平衡，也可以认为流场收敛了 （前提是要消

23、除其他不合理因数）。另外Fluent缺损地采用多重网格，在计算后期，将多重网格设置 为零可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。 42. 用右键点击显示的图形的边框，点击copy to clipboard，然后就可以粘贴到别的地方去了。直接这样的话是黑色背景的图片，要是想要白的色背景的图片，先点击Page Setup在弹出的对话框中选中Reverse Foreground Orientation，然后再copy to clipboard就可了。在Page Setup对话框里还有其他选项可以设置，大家可以试一试。43.不懂SIMPLE与SIMPLEC比较在FLUENT中，可以使用标准SIMPL

24、E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。对于所有的过渡流动计算，强烈推荐使用PISO算法邻近校正。它允许你使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子1.0。对

25、于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会比具有较好的亚松驰因子的SIMPLE或SIMPLEC好。对于具有较大扭曲网格上的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的网格使用PISO倾斜校正，请设定动量和压力的亚松驰因子之和为1.0比如：压力亚松驰因子0.3，动量亚松驰因子0.7）。如果你同时使用PISO的两种校正方法，推荐参阅PISO邻近校正中所用的方法。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，但更常用于非定常流动的计算域或网格偏斜情

26、况较严重的算例中。45.QUICK格式是针对结构化网格才有意义的，所以在流动方向可以预期的情况下，能够划分出与流动方向一致的结构化网格，使用QUICK格式可以提高计算精度，但在很多工程问题中，流动方向是未知的，例如在四角旋风炉子中流动是比较混乱的，所以此时花很大力气划分结构化网格意义不大，划分非结构化网格并采用二阶迎风格式就足够了。46.LES大涡模拟方法，LARGE EDDY SIMULATION，一般在需要知道动态特性时候才选用。例如想知道频谱特性，气动噪声等。47。RANS模型系列（reynolds averaged Navier-stokes）包括，S-A，双方程模型：K-e，RNG-K-e,可实现k-e;K-w模型系列，标准k-w,SST K-W,雷诺应力。48.大涡模拟和离散我模型（LES,DES）只能用于非定常流动。49.判断结果的正确性一：利用FLUENT求得的Nu和壁面摩擦系数等于使用经验或拟合公式求得的值进行比较，拟合公式在相关资料中查取，fluent计算公式可以在精通CFD仿真工程和案例实战。若相差很大可以认为模拟结果不准确。50.湍流强度可以用此计算 Turbulent intensity=0.16Re-1/8