fluent学习笔记
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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→Grid3、选择计算模型(1)、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent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。
单精度和双精度求解器在所有的操作系统上都可以进行单精度和双精度计算。
对于大多数情况来说,单精度计算已经足够,但在下面这些情况下需要使用双精度计算:(1)计算域非常狭长(比如细长的管道),用单精度表示节点坐标可能不够精确,这时需要采用双精度求解器。
(2)如果计算域是许多由细长管道连接起来的容器,各个容器内的压强各不相同。
如果某个容器的压强特别高的话,那么在采用同一个参考压强时,用单精度表示其他容器内压强可能产生较大的误差,这时可以考虑使用双精度求解器。
(3)在涉及到两个区域之间存在很大的热交换,或者网格的长细比很大时,用单精度可能无法正确传递边界信息,并导致计算无法收敛,或精度达不到要求,这时也可以考虑采用双精度求解器。
网格文件是包含各个网格点坐标值和网格连接信息2,以及各分块网格的类型和节点数量等信息的文件进程文件(journal file)是一个FLUENT 的命令集合,其内容用Scheme 语言写成。
可以通过两个途径创建进程文件:一个是在用户进入图形用户界面后,系统自动记录用户的操作和命令输入,自动生成进程文件;另一个是用户使用文本编辑器直接用Scheme 语言创建进程文件,其工作过程与用FORTRAN 语言编程类似。
File -> Write -> Start Journal系统就开始记录进程文件。
此时原来的Start Journa(l 开始进程)菜单项变为Stop Journal(终止进程),点击Stop Journal(终止进程)菜单项则记录过程停止。
边界函数分布文件(profile file)用于定义计算边界上的流场条件,还可以将边界网格写入单独的文件,相应的菜单操作是:File -> Write -> Boundary Grid在打开的文件选择窗口中保存文件即可。
在用户对网格不满意时,可以先将边界网格保存起来,然后再用Tgrid 软件读入这个网格文件,并重新生成满意的立体网格。
Fluent软件学习笔记Fluent软件学习笔记⼀、利⽤Gambit建⽴计算区域和指定边界条件类型1)⽂件的创建及其求解器的选择软件基本知识:Geometry 绘制图形Mesh ⽹格划分Zones 指定边界条件类型和区域类型Operation绘图⼯具⾯板Tools 指定坐标系统等视图控制⾯板:全图显⽰(Fit to window)选择象限显⽰视图选择显⽰项⽬撤销或重复上⼀步⿏标键:左键单击——旋转模型中键单击——平移模型右键单击——放缩模型Shift+⿏标左键——选择点、边、⾯等①建⽴新⽂件:Flie New②选择求解器:Solver2)创建控制点:Operation-Geometry-Vertex创建边:Operation-Geometry-Edge创建⾯:Operation-Geometry-Face3)划分⽹格对边进⾏划分:对⾯进⾏划分:Operation-Mesh-Face-Mesh Faces注:打开的⽂本框中:Quad-四边形⽹格Elements- Tri-三⾓形⽹格Quad/Tri-混合型⽹格Map映射成结构化⽹络Submap分块/区映射块结构化⽹络Type- Pave平铺成⾮结构化⽹络Tri Primitive 将⼀个三⾓形区域分解为三个四边形区域在划分结构化⽹格Interval size:指定⽹格间距Interval count:指定⽹格个数4)边界条件类型的指定:Operation-ZonesAdd添加Name:为边界命名Action- Modify修改Type:指定类型Delete删除Entity :选择边/⾯5)Mesh⽹格⽂件的输出:File-Export-Mesh注:对于⼆维情况,必须选中Export2-D(X-Y)Mesh总结:建⽴⼏何模型划分⽹格定义边界条件输出⽹格⽂件(即建⽴计算区域)⼆、利⽤Fluent求解器求解1)Fluent求解器的选择2d:⼆维、单精度求解器2ddp:⼆维、双精度求解器3d:三维、单精度求解器3ddp:三维、双精度求解器2)⽂件导⼊和⽹格操作①导⼊⽹格⽂件:File-Read-Case②检查⽹格⽂件:Grid-Check(若minimum volume即最⼩⽹格的体积的值⼤于0,则⽹格可以⽤于计算)③设置计算区域尺⼨:Grid-ScaleFluent中默认的单位为m,⽽Gambit作图时候采⽤的单位为mm④显⽰⽹格:Display-Grid3)选择计算模型①求解器的定义:Define-Models-Solver(压⼒基、密度基)②其他操作模型的选定Multiphase多相流模型Energy考虑传热与否Species反应及其传热相关Viscous层流或湍流模型选择Define-Models-Viscous:打开粘性模型Inviscid⽆粘模型Laminar层流模型Spalart-Allmaras单⽅程湍流模型(S-A模型)K-epsilon双⽅程模型(k-ε模型)K-omega双⽅程模型以及雷诺应⼒模型③操作环境的设置:Define-Operating ConditionsPascal(环境压强)、Gravity(重⼒影响)4)定义流体的物理性质:Define-MaterialsFluent Database中调出5)设置边界条件:Define-Boundary Conditions①设置Fluid流体区域的物质:Zone-Fluid--Set②设置Inlet的边界条件:Zone-Inlet-Set③设置Outlet的边界条件④设置Wall的边界条件6)求解⽅法的设置及控制①求解参数的设置:Solve-Controls-Solutions...Equations:需要求解的控制⽅程Pressure-Velocity Coupling:压⼒-速度耦合求解⽅式Discretization:所求解的控制⽅程Under-Relaxation Factor:松弛因⼦②初始化:Solve-Initialize-Initialize...设置Compute Form为Inlet,依次点击Init和Close图标完成对流场的初始化③打开残差监控图:Solve-Monitors-Residuai...④保存当前的Case⽂件:File-Write-Case...⑤开始迭代计算:Solve-Iterate...⑥保存计算后的Case和Date⽂件:File-Write-Case&Date...7)计算结果显⽰显⽰速度等值线图:Display Contours...Contous of-------选中Velocity...Surfaces-------指定平⾯Levels--------等值线数⽬(默认)Options-----------选中Filled绘制的是云图注:轴对称问题,可通过镜像选择显⽰整个圆管的物理量分布镜像选择显⽰的设置:Display-Views... 在Mirror Planes中选择axial为镜像平⾯,然后点击Apply图标接受设置绘制速度⽮量图:Display-Vectors...Vectors of-------选中VelocityStyle----------箭头类型Scale---------⽮量被放⼤倍数Skip----------⽮量密集程度显⽰某边上速度的速度剖⾯XY点线图:Plot-XY Plot...注:Plot Direction:表⽰曲线将沿什么⽅向绘制显⽰迹线F ile—path lines在release from surface列表中选择释放粒⼦的平⾯设置step size和step的数⽬,step size设置长度间隔steps设置了⼀个微粒能够前进的最⼤步数单击display三、⼆维⽰例⼆维定常可压缩流场分析——NACA 0006翼型⽓动⼒计算⼆维定常不可压缩流场分析——卡门涡街动画的设置:Solve-Animate-Define三维定常可压缩流动⽰例第⼆章:流体⼒学基本⽅程及边界条件三⼤控制⽅程:质量守恒、动量守恒及能量守恒⽅程初始条件边界条件:速度⼊⼝三维定常速度场的计算1、内部⽹格的显⽰打开examine mesh对话框温度场的计算Fluent处理中选中能量⽅程求解器:define/models/energy设置wall边界条件时候,convection热对流边界条件多相流模型VOF模型的选择define/models/multiphase基本相及第⼆相的设置define/phase动画的设置。
⾃学笔记FLUENTcartesian 笛卡⼉的;笛卡⼉坐标cylindrical 柱⾯的圆柱坐标spherical 球⾯;球坐标translate 平移rotate 旋转reflect 反射scale 缩放origin 原点,起点incline 斜⾯,倾斜base 基础,底座tolerance 公差,偏差manual ⼿动auto ⾃动stitch 缝;缝补;缝合,把某物连在⼀起sweep 扫过,沿给定路径扫掠,得到⼀个体revolve 旋转;环绕;转动⽣成回转体wireframe 线框unite 联合,合并,(结合取两个⾯或两个体的并集)subtract 差集;减去(从⼀个⾯或体上减去⼀个⾯或者体得到新的)intersect 相交, 交叉(取两个⾯或体的交集)split ⽤⼀个⾯或体把另⼀个⾯或体分成两个merge 把两个⾯或体合并为⼀个⾯或体⽹格的⽣成1、⽣成线⽹格:允许⽤户详细的控制在线上节点的分布规律;2、⽣成⾯⽹格:对于平⾯及轴对称流动问题,只需要⽣成⾯⽹格。
对于三维问题,也可以先划分⾯⽹格,作为进⼀步划分体⽹格的⽹格种⼦。
(1)映射⽅法:仅适合于逻辑形状为四边形或三⾓形的⾯;(2)⼦映射⽅法:它对⼏何体的分割,只是在⽹格划分算法⾥进⾏,并不真正对⽤户提供的⼏何外形做实际操作。
(3)⾃由⽹格:3、边界层⽹格:⼀是:考虑到近壁粘性效应采⽤较密的贴体⽹格;⼆是⽹格的疏密程度与流场参数的变化梯度⼤体⼀致。
Modify 修改, 更改options 选项;选择 mesh ⽹格;⽹孔remove old mesh 隐藏、清除旧的⽹格ignore size functions 忽略;忽视;尺⼨功能、函数interval 间隔;区间;差别 count 数量;数;计数;边界层⽹格的创建(Create Boundary Layer )Definition 定义,释义;定界边界层⽹格的创建需要输⼊四组参数,分别是第⼀个⽹格点距边界的距离(First Row ),⽹格的⽐例因⼦(Growth Factor ),边界层⽹格点数(Rows ,垂直边界⽅向)以及边界层厚度(Depth )。
1.提示:Welcome to Fluent 6.3.26Copyright 2006 Fluent IncAll Rights ReservedCannot open dump file "fl_s1119.dmp"Error: Unable to open dump file9Error encountered in critical code sectionHit return to exit.原因:使用优化大师进行系统清理,而优化大师默认是要把lib文件夹下的这三个文件给删除的,这就导致FLUENT启动的时候找不到"fl_s1119.dmp。
处理方法:把lib文件夹做下备份,优化完以后覆盖即可。
(毕竟系统还是要清理的)偶是发现了,备份的时候最好是压缩包,要不然优化大师会把你的备份文件也一起清理掉的。
2.1、输出grid图形2、选择surface---plane,打开plane surface面板3、通过确定三个点来确定平面位置。
单击slect point,出现提示,不点选cancel.在grid 图形的多孔介质区域任意位置右键点选3个点。
4、回到plane surface面板,勾选plane tool,则在grid图形的多孔介质区域出现一个平面。
若出现的平面与我们的预期相差比较大的话,可以单击reset points,可以获得一个特殊位置的平面。
5、打开多孔介质的控制面板,选择porou zone标签,点击update from plane tool按钮,获得方向矢量1,和方向矢量2的原始值,并与左下角的坐标系统比较,确定我们大概的旋转方向。
6、对比grid图形左下角的坐标系统,红线和红色箭头代表的是方向矢量1,绿线和绿色箭头代表的是方向矢量2应该使红线和X正方向平行,绿线和Y正方向平行。
具体的操作应该是:(首先把平面移动到图形外有利于旋转,比较清楚。
平面法线方向的移动是用鼠标右键单击平面阴影部分并拖动,横向移动则需按下shift并进行如上操作。
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。
N-S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,是选速度入口还是压力出口?如果选速度入口,有两个,该选哪个呀?有没有什么原则标准之类的东西?一般是选取ALL ZONE,即所有区域的平均处理,通常也可选择有代表性的进口(如多个进口时)进行初始化。
对于一般流动问题,初始值的设定并不重要,因为计算容易收敛。
但当几何条件复杂,而且流动速度高变化快(如音速流动),初始条件要仔细选择。
如果不收敛,还应试验不同的初始条件,甚至逐次改变边界条件最后达到所要求的条件。
2 要判断自己模拟的结果是否是正确的,似乎解的收敛性要比那些初始条件和边界条件更重要,可以这样理解吗?也就是说,对于一个具体的问题,初始条件和边界条件的设定并不是唯一的,为了使解收敛,需要不断调整初始条件和边界条件直到解收敛为止,是吗?如果解收敛了,是不是就可以基本确定模拟的结果是正确的呢?对于一个具体的问题,边界条件的设定当然是唯一的,只不过初始化时可以选择不同的初始条件(指定常流),为了使解的收敛比较好,我一般是逐渐的调节边界条件到额定值("额定值"是指你题目中要求的入口或出口条件,例如计算一个管内流动,要求入口压力和温度为10MPa和3000K,那么我开始叠代时选择入口压力和温度为1MPa和500K(假设,这看你自己问题了),等流场计算的初具规模、收敛的较好了,再逐渐调高压力和温度,经过好几次调节后最终到达额定值10MPa和3000K,这样比一开始就设为10MPa和3000K收敛的要好些)这样每次叠代可以比较容易收敛,每次调节后不用再初始化即自动调用上次的解为这次的初始解,然后继续叠代。
近壁区流动及fluent求解对策一、边界层1、边界层(boundary layer)是高雷诺数绕流中紧贴物面的粘性力不可忽略的流动薄层,又称流动边界层、附面层。
在这部分区域中,沿着固壁面切向速度由固壁处的0速度发展到接近来流的速度,一般定义为在边界处的流速达到来流流速的99%。
在这部分区域中,由于厚度很小,故速度急剧变化,速度梯度很大,流体的粘性效应也主要体现在这一区域中。
2、边界层有层流、湍流、混合流3、边界层分离边界层流动从物体表面脱离的现象。
二维边界层分离有两种情况,一是发生在光滑物面上,另一是发生在物面有尖角或其他外形中断或不连续处。
光滑物面上发生分离的原因在于,边界层内的流体因克服粘性阻力而不断损失动量,当遇到下游压力变大(即存在逆压梯度)时,更需要将动能转变为压力能,以便克服前方压力而运动,当物面法向速度梯度在某位置上小到零时,表示一部分流体速度已为零,成为“死水”,边界层流动无法沿物面发展,只能从物面脱离,该位置称为分离点。
分离后的边界层在下游形成较大的旋涡区;但也可能在下游某处又回附到物面上,形成局部回流区或气泡。
尖点处发生边界层分离的原因在于附近的外流流速很大,压强很小,因而向下游必有很大的逆压梯度,在其作用下,边界层即从尖点处发生分离。
三维边界层的分离比较复杂,是正在深入研究的课题。
边界层分离导致绕流物体压差阻力增大、飞机机翼升力减小、流体机械效率降低、螺旋桨性能下降等,一般希望避免或尽量推迟分离的发生;但有时也可利用分离,如小展弦比尖前缘机翼的前缘分离涡可导致很强的涡升力。
二、flunet求解壁面区流动对于有固体壁面的充分发展的湍流流动,沿壁面法线的不同距离上可将流动划分为壁面区和核心区。
核心区是完全湍流区,壁面区又分为:粘性底层、过渡层、对数律层。
粘性底层中粘性力占主导,对数律层粘性力影响不明显,流动处于充分发展的湍流状态。
在flunet中,无论是标准k—ε模型、RNGk—ε模型,还是Realizable k—ε模型,都是针对充分发展的湍流才有效的,也就是说,这些模型均是高Re数的湍流模型。
Fluent学习笔记(⼀)前⾔:之前⽤过CFX,看完Fluent感觉好⽤多了。
不过,本⼈是⾃⼰编代码做CFD的,我对这些CFD软件⼀直持有保守观点,我始终认为只有掌握CFD的基本原理才抓住了他的本质。
学个CFX,Fluent在我看来就是学会了怎么点点功能按键,⼀个完全不懂CFD的⼈可以靠Fluent输出五颜六⾊的图⽚,外⾏⼈⼀看还以为是⼤神。
不过,我承认,⽤Fluent或者CFX对快速求解分析⼀些问题是很好的⼯具,对于不是专门做CFD的⾏外⼈员来说蛮好⽤。
对于我这种像研究CFD原理的⼈来说,就当⼀个技能学了。
如果在命名过程中使⽤.gz或.z的后缀,则系统会⽤相应的压缩⽅式保存算例⽂件和数据⽂件,它们是Fluent中的压缩⽂件格式。
进程⽂件相当于重播⽤户曾经进⾏的操作,可以读⼊。
记录⽂件也可以记录⽤户所有的键盘和菜单输⼊动作,但是不可以重播。
边界函数分布⽂件⽤于定义计算边界上的流场条件,例如可以⽤边界函数分布⽂件定义管道⼊⼝处的速度分布。
Mesh->check检查⽹格的质量,输出⽹格的常⽤信息,⽐如坐标值、体积值、⾯积值。
当体积为负时,意味着存在⼀个或多个单元有不合适的连通性,⼀个负体积的单元经常可以使⽤Iso-Value Adaption。
在合并⾯域时,选择所要合并的⾯,在Tolerance中输⼊适当的公差值,单机fuse按钮进⾏合并。
在两个⼦域交会的边界处不需要⽹格的节点位置统⼀,如果使⽤Tolerance的默认值没有使所有合适的⾯合并,那么可以适当增加Tolerance的数值,然后再试着合并域,但是Tolerance不应该超过0.5,否则可能会合并错误的节点。
通常情况下,⽹格设置后还需要进⾏光顺和单元⾯交换来提⾼最后数值⽹格的质量,光顺重新配置节点和⾯的交换修改单元的连通性,从⽽使⽹格在质量上取的改善。
(单元⾯交换仅仅适⽤于三⾓形和四⾯体单元的⽹格适应)求解器的类型有Pressure-based和density-based。
单/双精度解算器1,如果几何体为细长形的,用双精度的;2,如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域,不同区域之间存在很大的压差,用双精度。
3,对于有较高的热传导率的问题和对于有较大的面比的网格,用双精度。
Cortex 是fluent为用户提供接口和图形的一个过程。
边界条件被记录后,如果以后再读入的话,是按照相应的区域的名字来对照的。
如果几个名字相似的区域想使用相同的边界条件,那么在边界条件文件中应该编辑该边界条件对应的区域名为name-*,就是要使用通配符!网格类型的选择:1。
建模时间2。
计算花费一般对于同一几何体三角形/四面体网格元素比四边形/六面体的数目要少。
但是后者却能允许较大的纵横比,因此对于狭长形的几何体选择该种网格类型。
3 数字发散。
引起发散的原因是由于系统的截断误差,如果实际流场只有很小的发散,这时的发散就很重要。
对于fluent来说,二次离散有助于减少发散,另外优化网格也是降低发散的有效途径。
如果流动和网格是平行的话,对于网格和几何体的要求:1,对于轴对称的几何体,对称轴必须是x轴。
2,gambit 能生等角的或非等角的周期性的边界区域。
另外,可以在fluent中通过make-periodic 文本命令来生成等角的周期性的边界区域。
网格质量:1.节点密度和聚变。
对于由于负压强梯度引起的节点脱离,以及层流壁面边界层的计算精度来说,节点浓度的确定是很重要的。
对于湍流的影响则更重要,一般来说任何流管都不应该用少于5个的网格元素来描述。
当然,还要考虑到计算机的性能。
2.光滑性。
相邻网格元素体积的变化过大,容易引起较大的截断误差,从而导致发散。
Fluent 通过修正网格元素的体积变化梯度来光滑网格。
3.元素形状。
主要包括倾斜和纵横比。
一般纵横比要小于5:1。
4.流场。
很倾斜的网格在流动的初始区域是可以的,但在梯度很大的地方就不行。
由于不能实现预测该区域的存在,因此要努力在整个区域划分优良的网格。
将fluent 4的case文件读入fluent6时,注意前者允许一种压力边界。
是后者不允许的,因此在读入是要注意是否需要转换!读取几个网格文件:对于复杂的几何体,你可能需要生成几个单独的网格文件。
注意:在不同的网格结合的边界,不需要边界上的节点位置完全一样。
通过tgrid或者tmerge fileter进行网格的合并。
前者比较方便,后者允许对网格进行移动、旋转等操作。
使用后者通过命令:utility tmerge –3D/2D。
∙user@mymachine:>utility tmerge -2d∙∙Starting /Fluent.Inc/utility/tmerge2.1/ultra/tmerge_2d.2.1.7∙∙Append 2D grid files.∙tmerge2D Fluent Inc, Version 2.0.16∙∙ Enter name of grid file (ENTER to continue) : my1.msh ∙∙∙ x,y scaling factor, eg. 1 1 : 1 1∙∙∙ x,y translation, eg. 0 1 : 0 0∙∙∙ rotation angle (deg), eg. 45 : 0∙∙∙ Enter name of grid file (ENTER to continue) : my2.msh ∙∙∙ x,y scaling factor, eg. 1 1 : 1 1∙∙∙ x,y translation, eg. 0 1 : 0 0∙∙∙ rotation angle (deg), eg. 45 : 0∙∙∙ Enter name of grid file (ENTER to continue) : <ENTER>∙∙∙ Enter name of output file : final.msh ∙∙∙Reading...∙ node zone: id 1, ib 1, ie 1677, typ 1∙ node zone: id 2, ib 1678, ie 2169, typ 2∙ .∙ .∙ .∙done.∙Writing...∙ 492 nodes, id 1, ib 1678, ie 2169, type 2.∙ 1677 nodes, id 2, ib 1, ie 1677, type 1.∙ .∙ .∙ .∙done.∙Appending done.对于等边的网格,如果你不希望在相邻的网各单元之间生成边界,你可以使用Fuse Face Zones面板来结合重叠的边界。
从而生成具有内部边界的区域。
如果你要使用移动网格,记住不能使用该功能。
不等边网格的计算首先计算组成边界的界面区域的交集。
生成一个内部的边界区域(重叠区域)。
如果一个接触区域延伸超出了另一个,那么fluent在两区域不重叠的地方生成附加的壁面区域。
原则上,计算通过网格边界的流量时使用两个接触区域的交集面!而不是使用原来区域的接触面。
要求和限制:如果两个界面边界都是基于相同的几何体的话,界面可以是任何形状。
(3D中包括非平面形状。
)一般,两个界面的误差不应该超过相邻的元素的尺寸。
一个面区域不能和两个以上的面区域共享非等角的界面。
如果你生成一个有多个单位区域的网格,并且通过一个非等角的边界进行分割。
你要保证每个区域都要有一个清晰的面在边界上。
所有的周期性的区域在你生成非等角的边界以前都要正确的定向。
周期性的非等角边界必须精确地重叠,也就是他们要有相同的转动或者移动方向,另外,还要有相同的轴向。
对于3d问题,如果界面是周期性的,只能有一对周期性边界与界面相邻。
在fluent中使用非等角的网格如果你的多区域网格包括非等角的边界,操作如下:1,读入网格,(如果多个网格文件还没有合并,首先合并);2,将组成每个非等角边界的每一对区域类型设成interface,3,定义非等角界面,定义-网格界面:1,定义一个名字。
2,指定两个组成界面的区域。
如果两个界面区域中有一个远小于另一个,应该指定它为区域1。
3,定义界面类型,a,对于周期性问题设置为periodic,b,对于固体和流体区域之间的界面,设置为对偶型。
4,生成网格界面。
5,如果两个界面区域没有完全重合,检查原来的边界区域的类型看是否符合要求。
不符合的话通过边界条件面板进行修改。
6,如果你有任何对偶型的界面,在边界条件面板中定义相关的边界条件。
网格检查:在读入网格以后最好检查一下网格,看是否存在任何问题。
负体积的存在说明存在连接不正确的地方,可以通过Iso-Value Adaption在图形窗口中显示出错的区域。
进行解算前必须将这些负体积区域去除。
区域的每个面的右手方向性也会得到检查,出现负体积的网格会有一个左手方向的面。
对于轴对称的case,x轴下方的节点数目被列出。
因为x轴下方的节点被禁止了,因为轴对称单元体积是通过旋转2d的单元体积形成,因此x轴下方的体积都是负的。
对于有旋转性、周期性边界的解答区域,最大、最下、平均和指定的周期角度都被计算,一个普通的错误是不正确地指定角度。
对于有传输周期性边界的区域,边界条件被检查以确保边界是真的周期性的。
最后单一计数器被检验,以确认解算器已经构造的节点、面和单元的数目和相应网格文件头部的说明一致。
如果网格检查出现一下信息:WARNING: node on face thread 2 has multiple shadows。
你可以通过以下的文本命令进行修补:1,对偶型的壁面,grid_modify-zone_repair-duplicate-shadows。
2,对于周期性的壁面,命令同上,但是会被提示输入旋转角度。
报告网格的统计信息:1,网格尺寸:节点、面、单位、分区的数目,grid-info-size。
(分区用于并行算法)如果对每个区域内的信息有兴趣,选择grid-info-zone。
如果你使用的是对偶型的显式解算器,每一网格级别的网格信息将被显示。
2,内存信息,你可以得到系统内存信息的的使用情况。
Grid-info-memory usage 。
修改网格:,1,缩放网格!fluent 内部按照m和si长度单位。
当网格读入解算器后,总假设网格是按照m生成的。
如果你的网格不是按照m生成,必须对网格进行缩放。
你也可以通过缩放来改变网格的物理尺寸。
例如:你可以通过给x轴方向一个2的缩放因子来伸长该方向的网格尺寸。
注意:当你使用各向异性的缩放比例时要注意,你改变了你的网格单元的纵横比。
记得尺寸缩放一定要在开始进行计算前执行。
使用缩放网格面板:1,你可以通过指定你的网格使用的长度单位,由系统自动的计算各个方向的缩放因子。
2,如果你使用的长度单位在系统中没有,你需要手动输入转换到m单位上。
3,如果你希望使用自己原始的长度单位,通过Change Length Units按钮来实现。
注意:通过缩放并没有改变使用的单位,只是将物理尺寸按m进行了缩放。
2,移动网格。
Grid-translate。
3,合并区域,将相同类型的区域合并成一个,有助于计算和后处理。
Grid-merge。
对大量的相同类型的区域设置边界条件要花费很多的时间,并有可能引起矛盾。
但并不是任何时候大量的相同区域的存在都是不利的,记住合并是不能完全逆转的,大量的区域有时候能提供某些灵活性!记得在合并和要保存一个新的case文件(有data 文件的话也要保存)。
4,分割区域。
有四种分割面区域和两种分割单位区域的方法,每种方法在执行前都能够给出结果的预测报告。
A,分割面区域。
1,有尖角的几何体2,有小面的几何体3,按照改编寄存器中的标记。
4,在相邻区域的基础上。
对于对偶性的壁面边界条件是有效!grid-separate-faces,分离操作必须在悬挂节点操作前进行,因为有悬挂节点的面不能被分离!当你按照改编标记分离面区域时,会有意外!b,分离单元区域。
1如果两个或更多的封闭的单元区域共享一个内部的边界,你可以分割他们,但必须先将内壁的边界转换成其他双向的边界。
2,基于标记的!5,建立周期性的区域:允许建立用等角或者非等角的周期性区域组成的周期性边界。
你可以通过连接一对面区域使得网格具有周期性。
如果两个区域有完全一样节点和面的分布,你可以生成一个等角的周期性区域。
Grid-modify_zone-make_periodic, 你需要指定两个区域,以及周期性为旋转性还是移动性的。
在系统测试两个面是否符合周期性条件的时候,一个面的配合公差是该面的最短边的长度的一个分数。
如果建立周期性区域失败,你可以通过修改该分数来重试!grid-modify_zone-matching_tolerance,!建立非等角的周期性区域,你需要将他们改成界面区域。