fluent个人学习经验与技巧
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luent中一些问题----(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。
学习fluent(流体常识及软件计算参数设置)luent中一些问题----(目录)2.1 理想流体(Id1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?ealFluid)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2.6亚音速流动(Subsonic)(Steady Flow)和非定常流动(Unsteady Flow)?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3.3控制方程的离散及其方法3.2计算区域的离散及通常使用的网格?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?6.2不可压缩Navier-Stokes6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解?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?10在GAMBIT中显示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??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、13为何在划分网格后,还要指定边界类型和区域类计算域内的内部边界如何处理(2D)??型?常用的边界类型和区域类型有哪些??1420 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? ?1521 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1622什么叫松弛因子?松弛因子对计算结果有什敛问题通常的几个解决方法是什么? ?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“turbulenceviscous 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“reve rsedflow”?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“pa tch”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?30FLUENT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。
1单精度与双精度的区别大多数情况下,单精度解算器高效准确,但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。
下面举几个例子:如果几何图形长度尺度相差太多(比如细长管道),描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了;如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成(比如:汽车的集管)平均压力不大,但是局部区域压力却可能相当大(因为你只能设定一个全局参考压力位置),此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。
对于包括很大热传导比率和(或)高比率网格的成对问题,如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递,从而导致收敛性和(或)精度下降2分离解与耦合解的区别选择解的格式FLUENT 提供三种不同的解格式:分离解;隐式耦合解;显式耦合解。
三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果,但是它们也各有优缺点。
分离解和耦合解方法的区别在于,连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同,分离解是按顺序解,耦合解是同时解。
两种解法都是最后解附加的标量方程(比如:湍流或辐射)。
隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。
分离解以前用于 FLUENT 4 和 FLUENT/UNS,耦合显式解以前用于 RAMPANT。
分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。
而耦合方法最初是用来解高速可压流的。
现在,两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压),但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。
FLUENT 默认使用分离解算器,但是对于高速可压流(如上所述),强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,你需要考虑隐式解法。
这一解法耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。
耦合隐式解所需要内存大约是分离解的 1.5 到 2 倍,选择时可以通过这一性能来权衡利弊。
在需要隐式耦合解的时候,如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。
耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式解需要的内存少,但是它的收敛性相应的也就差一些。
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?答:注:这个问题不是一句两句话就能说清楚的,大家还是看下面的两篇小文章吧,摘自《计算流体力学应用》,读完之后自有体会。
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。
[转]菜鸟学UDF的感觉,希望对UDFers有用光看书,感觉UDF不难。
看例子,有些看个四五遍之后才能差不多看懂。
原来,得靠UDF 帮助。
我主要用的是fluent v6.3自带的html格式的帮助,里面东西很全,当然也包括UDF Manual。
里面自带的search功能相当好,只是要注意用好+或-号(逻辑符号),另外,这个功能似乎有些浏览器支持不太好,不过基本上用IE不太容易出问题。
对于从零开始学习UDF,建议还是先看一下UDF中文帮助,我估计大家知道的都是马世虎翻译的那本吧,感觉挺好。
(没想到马世虎跟我是校友,去年给安世亚太投过一份简历,他给我打过电话,当时一阵兴奋,呵呵。
)对于只涉及到边界条件或物性等的UDF,一般用interpret就可以的,这些我觉得只需要根据例子改一下就是了。
$$ 对于要添加UDS方程的,相对难一点。
我编程用的是三到五个UDS,几十个UDM。
一开始编程时,没有头绪,后来看别人编的,才慢慢发现了一些基本思路。
比如,可以用枚举定义UDS或UDM,这样用起来方便。
enum{NP,RHOH2O_Y_UP_X,RHOH2O_Y_UP_Y,RHOH2O_Y_UP_Z,N_REQUIRED_UDS};//枚举UDS变量名对于UDM,则用N_REQUIRED_UDM代表个数。
然后在INIT与ADJUST函数中,检查变量个数时则比较方便,如:DEFINE_INIT(init_parameter,domain){if (n_uds < N_REQUIRED_UDS)Error(”Not enough user defined scalars!(init)\n”);if (n_udm<N_REQUIRED_UDM)Error(”Not enough user defined memories(init)!\n”);initialise(domain);//代表初始化}DEFINE_ADJUST(adjust_compute,domain){if (n_uds < N_REQUIRED_UDS)Error(”Not enough user defined scalars!(adjust)\n”);if (n_udm<N_REQUIRED_UDM)Error(”Not e nough user defined memories(adjust)!\n”);update_parameter(domain);//代表主函数}初始化时,则可:cell_t c;Thread *t;int i;thread_loop_c(t,d){if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDS_I(NP)))&&NNULLP(THREAD_STORAGE( t,SV_UDS_I(NP_R)))) //为各UDS提供存储空间{begin_c_loop(c, t){for (i=0; i<N_REQUIRED_UDS; i++)C_UDSI(c,t,i) = 0.0;}end_c_loop(c, t);}if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDM_I))){begin_c_loop(c, t){for (i=0; i<N_REQUIRED_UDM; i++)C_UDMI(c,t,i) = 0.0;}end_c_loop(c, t);}}对于各UDM量,则可:real udm_v;udm_v=0;//用之前对变量进行初始化…//UDM相关运行C_UDMI(c,t,UDM_V)=udm_v;//把值输入给UDM,当然之前要对UDM_V进行定义用UDM有个好处,一是可以在后处理中显示,二是传递变量相当方便,比如在ADJUST 中计算的量用于源项或对流项等,用UDM可以直接调用。
10、计算结果后处理1)创建要进行后处理的表面FLUENT中的可视化信息基本都是以表面({surface)为基础的。
有些表面,如计算的进口表面和壁面等,可能已经存在,在对计算结果进行后处理时直接使用即可。
但多数情况下,为了达到对空间任意位置上的某些变量的观察、统计及制作XY散点图,需要创建新的表面。
FLUENT提供了多种方法,用以生成各种类型的表面。
FLUENT在生成这些表确后,将表面的信息存储在案例文件中。
现简要介绍这些表面。
∙区域表面(ZoneSurfaces)。
如果用户想创建一个与现有的单元区域(或单元面区域)包含相同单元(或单元面)的单元区域(或单元面区域).可使用这种方式创建区域表面。
当需要在边界上显示结果时,这类表面非常有用。
用户可通过Surface / Zone命令打开ZoneSurface对话框,来生成这类表面。
∙子域表面(PartitionSurfaces)。
当用户使用FLLENT的并行版本时,可通过两个网格子域的边界来生成表面。
用户可通过Surface/Partition命令打开Partition Surface对话框,来生成这类表面。
∙点表面(PointSurfaces)。
为了监视某一点处的变量或函数的值,需要创建这类表面。
用户可通过Surface / Point命令打开PointSurface对话框,来生成这类表面。
∙线和耙表面(Line and RakeSurfaces)。
为了生成流线.用户必须指定一个表面,粒子将从这个表面释放出来。
线表面和耙表面就是专为此设计的。
一个耙表面由一组在两个指定点间均匀分布的若于个点组成,一个线表面只是一个指定了端点且在计算域内延伸的一条线。
用户可通过Surface/Line/R ake。
命令打开Line / Rake Surface对话框,来生成这类表而。
∙平面(PlaneSurface):如果想显示计算域内指定平面上的流场数据,则可创建这类表面。
学习fluent(流体常识及软件计算参数设置)luent中一些问题----(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。
FLUENT使⽤基础经验Fluent使⽤经验记录基于Fluent全攻略基础教程成功模拟的⼏点建议1、Check和Scale⽹格,⽹格斜度Skewness < 0.98才能求解;2、能量亚松弛因⼦范围选在0.95-1,耦合传热问题时,⾼导热系数下,较⼩的亚松弛因⼦会阻碍收敛;3、对于三⾓形和四⾯体⽹格,采⽤Node-Based平均梯度,⽐默认的Cell-Based平均梯度结果更为精确;4、残差⾄少下降3个量级,对于pressure-based求解器能量⽅程残差要达到10-6,物态⽅程达到10-5;5、收敛的解不⼀定是正确的解,需要⽤⾼阶格式求解;6、⽹格不相关处理,采⽤Adatption;基本概念N-S⽅程:由Navier和Stokes 通过在Euler’s Equation 上加⼊粘性项得到的粘性不可压流体动量⽅程,对于可压流体还需能量⽅程和状态⽅程。
N-S⽅程简化:N-S > RANS > 边界层⽅程> ⽆粘⾮线性⽅程【如⾼Re,粘性⽐重下降,转变为Euler’s Equation,势能⽅程,跨⾳⼩扰动⽅程】> ⽆粘线性⽅程【如Laplace⽅程】。
数值求解本质:将控制⽅程线性化并⽤离散⽅法和格式变为代数⽅程,⽤线性⽅程迭代求解。
何时使⽤湍流模型:流动为湍流时,Re>2320认为是湍流,因为实际中初始流场常为湍流,⽽湍流下临界Re=2320。
问题:⽹格smooth/swap操作和含义?如果不加湍流模型那么求解可以进⾏吗,求解的是什么⽅程?Hydraulic Diameter:⽔⼒直径(Hydraulic diameter)是,⾮圆形截⾯管道等效成圆形截⾯管道的⼀个⼏何尺⼨,⽤于计算雷诺数,判断管道内流体是层流还是湍流状态。
Turbulence Intensity:湍流强度,湍流脉动速度与平均速度之⽐。
湍流强度可以⽤I=0.16Re^(-1/8)来近似计算,如何推导的?Turbulence Kinetic Energy:湍流动能,湍流速度脉动⽅差与质量乘积的1/2。
continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事?在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。
这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。
SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。
由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。
你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。
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continuity是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。
可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。
这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。
表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow 运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。
造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。
fluent计算技巧Fluent计算技巧是指在使用Fluent软件进行流体力学仿真时,能够提高计算效率和准确性的一系列技巧和方法。
以下是一些常用的Fluent计算技巧:1. 网格优化:良好的网格质量是获得准确结果的关键。
在进行计算前,应对网格进行优化,包括网格划分、剖分、网格尺寸调整等操作,以确保网格质量良好。
2. 边界条件设置:正确设置边界条件对计算结果的准确性至关重要。
应根据具体情况选择合适的边界条件,如速度入口、压力出口、壁面摩擦等,并确保边界条件设置正确无误。
3. 松弛因子调整:在迭代计算过程中,调整松弛因子可以加快收敛速度。
通常情况下,可以逐步减小松弛因子,直到收敛为止。
4. 迭代收敛准则:设置合适的收敛准则可以控制计算的精度和收敛速度。
通常情况下,可以将残差的变化率设置为一个较小的值,以确保计算结果的准确性。
5. 并行计算:Fluent支持并行计算,可以利用多个处理器同时进行计算,提高计算效率。
在进行大规模计算时,可以选择使用并行计算来加快计算速度。
6. 结果后处理:合理的结果后处理可以更好地理解和分析计算结果。
Fluent提供了丰富的后处理功能,可以绘制流线、剖面、矢量图等,以及计算各种流体力学参数。
7. 参数优化:在进行计算前,可以通过参数优化来寻找最佳的计算条件。
可以通过改变模型参数、边界条件、松弛因子等来优化计算结果。
8. 多尺度模拟:对于复杂的流动问题,可以采用多尺度模拟的方法,将整个流场划分为多个区域进行计算。
这样可以提高计算效率,并且可以更好地捕捉流动的细节。
9. 网格独立性分析:在进行计算前,可以进行网格独立性分析,通过逐步细化网格来确定所需的最小网格尺寸。
这样可以确保计算结果对网格的依赖性较小。
总之,Fluent计算技巧是一系列在使用Fluent软件进行流体力学仿真时的实用技巧和方法,通过合理应用这些技巧,可以提高计算效率和准确性,得到更可靠的计算结果。
专业词汇:Fluxes:流出, 变迁,使出血; 使熔化Iterate:迭代vector:向量,矢量Coefficient:系数lift:升力drag:阻力positive:正面Negative:负面specification:定义turbulence:瑞流intensity:强度Hydraulic diameter:水利直径学习经验:1 reset:清除所有东西reset mesh:清除网格保留几何体2 一定要记得保存dbs文件3 jounal文件是可以执行的,相当于一个回放文件。
4 鼠标键使用left:旋转middle:平移right:缩放Shift+ :选择:切换到下一个:确认接收Ctrl+ :开窗放大:把窗口延伸放大按住鼠标右键想上是缩放,向下时放大"Ctrl-right-click" 按下Ctrl键然后用鼠标右键点击生成顶点的节点5 检查几何体:橘黄色:一条线和一个面相关一般有问题蓝色:一条线和二个面相关粉红色:一条线和三个面相关6gambit中的图标还可以点击鼠标右键来选择相关选项7 虚面的每一个点都是缺省投影到实面上去,所以可以保证精度,虚几何产生的条件只要实几何相邻或者共边就可以了。
三个面合并成一个虚面后,并且在虚面上划分网格,则原来两个面相交的地方并不一定存在网格。
划分网格后的形状是否是真不是由虚几何引起的,而是由划分网格的密度说控制的。
8 gambit中有三种坐标系:笛卡尔坐标系,柱面坐标系,球面坐标系9 align :对齐第一个对齐第二个旋转第三个旋转10 gambit中的网格要是连接的,连接的网格是连续的。
Connect是把几何位置几乎重合的多个几何变成一个几何merge是把两条相邻的线变成一条线11 删除几何体的时候取消选择lower…可以保留底层的面等12 要把两个体合并成一个体必须要用unite,哪怕做得刚好也要用unite。
13 split分割线\面\体14 几何检查后有问题的时候可以用smooth/heal face 来修补15 所有的虚几何名字前面都带个v 虚几何的颜色会浅一些16 实的不需要给容差,虚的可以自己定义容差大小17 convert:转化,可以将用map做的虚几何转化成实几何18 工具中的几何清理工具可以清理短边、孔、裂缝、尖角、小面、倒角……19 划分网格的时候spacing是间距ratio是比率20 划分面网格使用map的条件:几何形状是四边形或是逻辑四边形Sutmap的工作原理:在几何体上找一些端点引一些辅助线将几何体分割成多个四边形然后再用map原理划分。
Tri-Primetive 要求几何形状是逻辑三角形。
原理:逻辑三角形中间作一个点引三条线到边线,将三边形分割成三个四边形Pave:非结构划分网格方法,对几何是没有要求的,任何几何形状都可以划分21 顶点类型:EndSideCorner 在几何体上有一点是corner的话,只能用sutmap划分网格Reverse 只能用sutmap划分网格22 图上左边的几何形状本来是不能使用map划分的,但见图上标记的几个end点改成side点就可以使用map划分网格了。
即图右为一个逻辑四边形上图将说标记点的类型从side改为end就可以使用map划分网格了。
23 顶点与格划分的关系Map 4 end + n side 或n sideSutmap 4 end + m side + n(end +corner) + p(reverse + 2 end ) 或n side + m(end +corner) Tri-Primetive 3 end + n side24 hard link 可以维持两个面的网格是一样的,删除一个面的网格另外一个面的网格也会删除25 评价网格扭曲率的公式坐到右分别为:最大角平均角最小角网格扭曲率为0-1,其中0是最好的1是最差的一办公式上可以接受的是小于0.85还有长宽比也可以用来评价网格质量26 优先使用结构化六面体网格27 分割几何体中的bidirectional意思为双向的28 体网格划分的方法:Map 逻辑六面体SubmapTet-primtive 与面网格类似的先过型心作辅助面划分成多个逻辑六面体再用map划分网格Cooper29 体网格划分方法的条件:Map 逻辑六面体所有的面是map或submap 相对的面的网格可以匹配Submap 所有的面是map或submap 相对的面的网格可以匹配Tet-primtive 结构必须是一个逻辑四面体Cooper 先划分一些面(源面:图左中的三个黄色的面都是源面)的网格然后进行延伸Cooper也可以叫做单向映射右边下图的图形中有九个源面用cooper划分网格必须要求其中至少有一个源面的网格是自由的,否则就无法投影了划分后体网格的质量与面网格的质量关系比较大,相邻面网格的体积变化率不易过大30 对于fluent来说面的边界条件是加在表面上的,体的边界条件是加在网格上的31 平面网格中Quad意思为四边形网格,Tri意思为三角形网格32 在fluent中网格显示后用鼠标右键点击边界线可以显示此边界的类型信息3334 定义流体模型时inviscid 表示无黏(理想)流体laminar表示层流模型,其他四个是常见的瑞流模型34 定义材料属性:35 检查网格时要特别注意最小体积min volume 一项不是负值,否则无法运算36 有壁面边界一般使用的模型:37 右边分别表示气流射入的余弦和正弦有图就是一5°入射的情况38 在设置边界类型的时候未设置的面将默认为wall39 在surface选项中有个Iso-Surface项可以创建各种面方便进行后处理40 rake和line的区别:前面一个是由断点之间等距离分部的点组成,line上的点分布可能不均匀41 实体切割:retain:选取后gambit切割完后仍保留切割工具。
Connected:Bidirectional:切割后保留切割工具,切割形成的实体及原实体在内的所有实体42 定义边界条件的时候设置材料属性43 绘制流体质线时创建一流体质点的起始线:surface中的line或rake面Rake设置中为10后输出的质线起点效果图:44 输出坐标图是设置xy轴范围的地方:XY plot中的axis选项中默认的是auto range 取消默认设置后自己可以更改2011-6-18重拾fluent:1. ctrl+鼠标右键:点击一次建立一个关键点2. shift+鼠标左键可以选择图元3. 用“shift+鼠标左键”选择关键点创建直线的时候生成的直线会按关键点的选取顺序生成。
4. 不要有重复面或重复的直线5. 采用map方式划分面网格,要求对应边节点数目相等,否则无法划分。
基于这一点,对应点就可以不用再进行节点分布设置了。
(韩占忠P37)6. 划分网格时quad的意思是四边形网格。
7. gambit对于没有定义的边界线(二维)统统定义为固壁边界(wall),所以,若除了已定义好的边界线外均为固壁的话,定义与否是一样的。
(韩占忠P40)8. gambit在输出网格的时候,会自动将内部区域定义为一个连续的流动区域,这意味着如果内部是流动的话,内部边线不需要定义类型,会自动转换成内部连续区域。
9. gambit已经定义好的边界,其类型也可以在fluent中改变。
(韩占忠P40)10 fluent求解其中2d为二位单精度求解器,2ddp为二维双精度求解器,3d为三维单精度求解器,3ddp为三维双精度求解器。
11 fluent导入网格时,默认长度单位为m,弱项改变单位制,使用scale grid对话框。
12 显示网格信息:grid-info-size。
平滑(交换)网格:grid-smooth/swap 这一功能对三角形单元来说尤为重要。
13 在求解过程中,除了长度外,其它单位均采用SI制,一般来说是没必要对其它单位进行修改的。
14 fluent中显示网格后,可以再窗口中用鼠标右键点击边界线,则在信息反馈窗口内将显示次边界类型等信息。
也可以用此方法检查任何内部节点和网格线的信息。
这一功能在设置边界条件时非常方便。
15 导入模型和设置求解器:define-models-solver,segregated为非耦合求解,coupld为耦合求解。
Implicit为隐式算法,explicit为显式算法。
Time中steady为定常流,unseady为非定常流。
Velocity formulation(速度属性)中absolute为绝对速度,relative为相对速度。
16 选择瑞流模型:define-models-viscous。
Inviscid为理想流体,laminar为层流模型,另外四个为常见的瑞流模型。
17 选择好四个中的某个瑞流模型后,系统默认的参数是比较通用的参数,可适用于大多数的问题,一般不用改动。
18 选择能量模型:define-models-energy。
19 设置流体的物理属性define-materials。
定义材料属性时,若date base中有与实际材料属性类似的材料,则可以拷贝材料属性,然后在properties编辑栏修改。
20 设置边界条件 define-boundary conditions。
21 迭代求解设置:slover-controls-solution。
(第一个例子中保留默认设置)22 流场初始化:solver-initialize-initialize。
24 设置残差检测器:solver-montior-residual。
25 设置监视器:solver-monitor-surface/force/…26 后处理中的levels可以控制等值线的条数。
27 速度矢量场对话框:display-vectors。
28 以坐标轴的形式表示出截面上的压力/温度分布:plot-XY plot29 创建自定义函数:define-custom fied fuctions 如定义0.5*density*v2。
30 划分网格时,S表示线的起始端,E表示线的末端。
31 用gambit建模时,如果模型是对称的,可取模型的一半进行建模,并将模型对称轴的边界类型设置为axis。
32 虽然在定义边界类型时对于未定义的边界线会默认为固壁,但是将边界类型定义为wall更有利于后处理中分析避免压强等数据。
33 重新定义单位:define-units34 设置好求解器与瑞流模型后会在fluent的窗口顶端显示一部分信息。
35 设置工作压强与重力加速度:define-operating conditions36 设置具有速度的wall边界:define-boundary conditions-wall-set-momentum37 要监视模型上的某一个点的结果,先定义好模型上的点:surface-point38 在surface monitor对话框中选择write操作时,速度变化过程将会被写入文件中,否则速度变化过程会在推出fluent后丢失掉。