fluent求解器

利用FLUENT 3D求解器求解一、在FLUENT中读入网格文件，检查网格并定义长度单位1、启动FLUENT，进入3D模式操作：开始→程序→FLUENT→3d→Run，进入FLUENT。

2、读入网格文件操作：File→Read→Case，选择在Gambit中绘制的网格文件.msh文件，点击OK完成数据读入。

3、调整网格尺寸比例操作：Grid→Scale打开“Scale Grid”对话框（1）在Units Conversion 下的Grid Was Created In 右侧列表中选择合适的单位如：cm （在gambit中一般是以m为单位，要转化成fluent对应的单位cm）；（2）点击Change length Units: 此时左侧的Scale Factors下的X，Y，Z项都变为0.01。

（3）点击下边的Scale按钮：此时，Domain Extents下的单位由m变成cm；并给出区域的范围；（4）点击Close关闭对话框。

4、检查网格操作：Grid→CheckFluent会对网格进行各种检查并在信息反馈窗口显示检查过程和结果，其中要注意保持最小体积为正值。

5、显示网格操作：Display→Grid打开网格显示对话框后，点击Display。

注意：用鼠标右键点击边界线，则在信息反馈窗口内将显示此边界的类型等信息。

也可用此方法检查任何内部节点和网格线的信息。

二、创建计算模型1、设置求解器操作：Define→Models→Solver（1）在Solver项选择Segregated；（2）在Formulation项选择Implicit；（3）在Space项选择3D；（4）在Time项选择Unsteady；（5）Velocity Formulation，Unsteady Formulation保持默认值；（6）点击OK。

2、定义多相流模型操作：Define→Models→Multiphase（1）在Model项选择Volume of Fluid；（2）在Number of Phase下选2；（3）在VOF Scheme项选择Geo-Reconstruct，Courant Number保持默认值；（fluent6.3.26里边VOF Scheme选expicity。

(完整版)fluent求解器资料编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整版)fluent求解器资料）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整版)fluent求解器资料的全部内容。

(完整版)fluent求解器资料编辑整理：张嬗雒老师尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布到文库，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方，但是我们任然希望 (完整版）fluent求解器资料这篇文档能够给您的工作和学习带来便利.同时我们也真诚的希望收到您的建议和反馈到下面的留言区,这将是我们进步的源泉,前进的动力.本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请下载收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步,以下为 <(完整版)fluent求解器资料〉这篇文档的全部内容。

压力基求解器在压力基求解器中，控制方程是依次求解的。

压力基求解器是从原来的分离式求解器发展来的，按顺序仪次求解动量方程、压力修正方程、能量方程和组分方程及其他标量方程，如湍流方程等，和之前不同的是，压力基求解器还增加了耦合算法,可以自由在分离求解和耦合求解之间转换，需要注意的是，在压力基求解器中提供的几个物理模型，在密度基求解器中是没有的。

这些物理模型包括：流体体积模型（VOF)，多项混合模型，欧拉混合模型,PDF燃烧模型，预混合燃烧模型，部分预混合燃烧模型，烟灰和NOx 模型，Rosseland辐射模型,熔化和凝固等相变模型，指定质量流量的周期流动模型，周期性热传导模型和壳传导模型等。

与密度基求解器的区别：区别1：压力基求解器主要用于低速不可压缩流动的求解，而密度基求解器则主要针对高速可压缩流动而设计,但是现在两种方法都已经拓展成为可以求解很大流动速度范围的求解方法.两种求解方法的共同点是都使用有限容积的离散方法，但线性化和求解离散方程的方法不同.区别2：密度基求解器从原来的耦合求解器发展来的,同时求解连续性方程、动量方程、能量方程和组分方程。

FLUENT中的求解器、算法和离散方法作为一个非科班出身的CFD工程师，一开始常常被CFD软件里各种概念搞的晕头转向。

最近终于静下心来看了看CFD理论的书，理清了一些概念。

就此写一遍博文，顺便整理一下所学内容。

I 求解器：FLUENT中求解器的选择在如下图所示界面中设置：FLUENT中的求解器主要是按照是否联立求解各控制方程来区分的，详见下图：II 算法：算法是求解时的策略，即按照什么样的方式和步骤进行求解。

FLUENT中算法的选择在如下图所示的界面中设置：这里简单介绍一下SIMPLE、SIMPLEC、PISO等算法的基本思想和适用范围。

SIMPLE算法：基本思想如前面讲求解器的那张图中解释分离式求解器的例子所示的一样，这里再贴一遍：1.假设初始压力场分布。

2.利用压力场求解动量方程，得到速度场。

3.利用速度场求解连续性方程，使压力场得到修正。

4.根据需要，求解湍流方程及其他方程5.判断但前计算是否收敛。

若不收敛，返回第二步。

简单说来，SIMPLE算法就是分两步走：第一步预测，第二步修正，即预测－修正。

SIMPLC算法：是对SIMPLE算法的一种改进，其计算步骤与SIMPLE算法相同，只是压力修正项中的一些系数不同，可以加快迭代过程的收敛。

PISO算法：比SIMPLE算法增加了一个修正步，即分三步：第一步预测，第二步修正得到一个修正的场分布，第三步在第二步基础上在进行一侧修正。

即预测－修正－修正。

PISO算法在求解瞬态问题时有明显优势。

对于稳态问题可能SIMPLE 或SIMPLEC更合适。

如果你实在不知道该如何选择，就保持FLUENT的默认选项好了。

因为默认选项可以很好解决70％以上的问题，而且对于大部分出了问题的计算来说，也很少是因为算法选择不恰当所致。

III 离散方法：离散方法是指按照什么样的方式将控制方程在网格节点离散，即将偏微分格式的控制方程转化为各节点上的代数方程组。

FLUENT中离散方法的选择在如下图所示的界面中设置：简单介绍常用的几种离散方法：一阶迎风格式/ Fisrst order upwind：一阶迎风格式考虑了流动方向，可以得到物理上看起来合理的解。

Modelsloverslover:求解器Pressuere based: 基于压力Density based：基于密度Formulation:算法implicit: 隐式算法explicit：显式算法space：选择空间属性2D：二维空间Axisymmetric：轴对称空间Axisymmetric swirl：轴对称旋转空间3D：三维空间time：时间steady:稳态unsteady:非稳态(~~~~~~~~~~~~~~~~~)velocity formulation：速度属性absolute：绝对速度relative：相对速度Gradient option:梯度选项Green-Gauss Cell-Based：格林－高斯基于单元体－默认方法；解有伪扩散（求解域的拖尾现象）。

伪扩散是指在平流扩散方程数值解中因平流项有限差分的截断误差引起的虚假扩散。

这是解方程欧拉型模式所特有的。

其大小与所用的有限差分格式有关，有时甚至完全掩盖方程中其他扩散项的作用。

为克服伪扩散，须采取特殊的技术措施和各种不同的差分格式。

Green-Gauss Node-Based：格林－高斯基于节点－更精确；最小化伪扩散；推荐用在三角网格上。

least-quares cell based：基于单元体的最小二乘法插值。

推荐用于多面体网格，与基于节点的格林-高斯格式具有相同的精度和格式。

porous formulation：选择多孔算法superficial velocity：表面速度算法physical velocity：物理速度算法Multiphase Model:多相流模型Volume of Fluid：VOF模型Mixture：混合模型Eulerian：欧拉模型Energy：能量方程Viscous model：粘度模型Inviscid：无粘度理想流体Laminar:层流模型剩余的为常见的湍流模型Material物理属性Fluent求解器中计算区域中默认的物质是Gas，其他物质可以从fluent自带的数据空fluent batabase中调出。

关于伴随求解器伴随求解器的思路：（1）首先算初始流场，算到完全收敛为止。

如果不收敛的话，在做adjoint敏感性分析的时候可能不准，而且进一步计算会受不收敛流场的影响，导致难以判断（2）然后转入激活伴随求解器正常的话会在下拉菜单里面看到多出了伴随求解器的选项。

（3）然后开始设置伴随求解器的目标observables，在create的时候会发现一系列的目标选项，有直接的物理量也有通过运算得到的物理量。

比如受力，力矩，旋流，压降，固定值，表面积分再比如比率，产量，线性组合，算术平均，平均变差（均匀性），一元操作关系这样创建变量类型之后就可以定义其最大最小值了，并直接评估初始流场里面关于这个目标值的初始情况。

注意不同的目标变量类型对应后面定义的时候设置也是不同的。

（4）定义好目标变量及其类型之后就转入伴随求解器的定义，最新的V15里面对这个地方进行了改进，可以指定流场求解器和伴随求解器各自的计算格式。

（5）然后转入求解器控制页面，一般用默认的设置就可以了。

（6）然后设定监控，最好手动点一下plot。

然后就可以开始运行计算了。

（7）计算完成之后有一个numerical scenarios数值探索，可以选择别的不同的算法试一下。

进一步提升敏感性计算的精度。

（8）然后转入report页面，通过初步计算的形式反映和目标有相关性的边界对目标值的敏感性贡献。

（9）然后通过后处理云图和矢量箭头显示敏感性因子。

（10）然后就可以转入控制体设定阶段。

控制体设好之后一定要点一下update更新设定，这样左下角的变形控制才能激活。

关于scale factor的设定，这个设定是控制变形量的，当然这个变形量就直接关系到目标的变化，因此，可以试点一下expected change这个按钮，通过GUI打印出来的目标值变化测试scale factor 这个值是往大的变还是往小的变，所以正负这些，大于1还是小于1这些都不一定。

要观察实际目标变量的变化。

第22章 fluent求解器的使用63使用求解器本章介绍FLUENT求解器的结构以及使用方法。

目录数值格式概况离散分离解耦合解求解器的使用概况离散差分格式的选择选择压力速度耦合方法设定松弛因子改变Courant数Turning On FAS Multigrid设定解的限制解的初始化计算监视解的收敛性计算期间命令的执行收敛性与稳定性数值格式概况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对控制方程在控制区域内进行积分以建立代数方程，这些代数方程中包括各种相关的离散变量如：速度、压力、温度以及其他的守恒标量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两种数值方法采用相似的离散过程——有限体积，但线化的方法以及离散方程的解法是不同的。

首先我们在离散解法与耦合解法中讨论一般的解法，然后讨论一下线性显式与隐式中的线化方法分离解方法分离求解器原来是FLUENT 4和FLUENT/UNS所用的算法。

使用该方法，控制方程是分离解出的（即：一个一个的解）。

因为控制方程是非线性的（还是耦合的），所以在得到收敛解之前，必须进行迭代。

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。

FLUENT求解器的结构以及使用方法FLUENT是一种流体动力学仿真软件，由ANSYS公司开发的。

它被广泛应用于工程领域，用于模拟、分析和优化涉及流体运动的问题。

FLUENT的结构主要包括以下几个方面：网格预处理、求解器设置、模型和边界条件、求解计算、后处理和结果分析等。

首先是网格预处理，网格是模拟流体运动的基础。

FLUENT支持多种网格类型，包括结构化网格和非结构化网格。

用户可以使用FLUENT的网格生成工具或其他第三方软件来生成网格。

在网格预处理过程中，用户需要检查网格质量，包括网格的网格精度和网格的规则性，以确保获得准确和可靠的模拟结果。

接下来是求解器设置。

FLUENT提供了多种不同的求解器选项，包括湍流模型、物理模型和辐射模型等。

用户可以根据需要选择适合的求解器。

此外，用户还可以定义计算的边界条件和其他设置参数，以便获得准确和可靠的模拟结果。

然后是模型和边界条件。

用户可以根据具体问题设置模型和边界条件。

例如，如果用户需要模拟流过一个管道的流体运动，他们可以设置管道的结构以及流体的流速、温度和其他属性等。

FLUENT提供了广泛的模型和边界条件选项，以满足不同问题的需求。

求解计算是FLUENT的核心部分。

FLUENT使用迭代方法来求解流体力学方程组。

用户可以选择不同的求解算法和计算参数，以控制求解的精度和速度。

FLUENT还提供了并行计算功能，用户可以利用多个处理器或计算机来加快求解速度。

完成求解计算后，用户可以进行后处理和结果分析。

FLUENT提供了丰富的后处理工具，可以用于可视化模拟结果、生成流线图、计算各种流体参数的统计值等。

用户可以根据需要选择并使用这些工具，以进一步分析和理解模拟结果。

使用FLUENT的方法如下所述：1.网格生成：使用FLUENT的网格生成工具或其他第三方软件生成适当的网格。

2.FLUENT软件的启动：打开FLUENT软件，加载所需的网格文件。

3.求解器设置：选择适当的求解器选项，设置相应的模型和边界条件。