空气等离子体物性参数及在FLUENT中的设置方法

计算流体力学作业FLUENT 模拟燃烧问题描述：长为2m、直径为0.45m的圆筒形燃烧器结构如图1所示，燃烧筒壁上嵌有三块厚为0.0005 m，高0.05 m的薄板，以利于甲烷与空气的混合。

燃烧火焰为湍流扩散火焰。

在燃烧器中心有一个直径为0.01 m、长为0.01 m、壁厚为0.002 m的小喷嘴，甲烷以60 m/s的速度从小喷嘴注入燃烧器。

空气从喷嘴周围以0.5 m/s的速度进入燃烧器。

总当量比大约是0.76(甲烷含量超过空气约28%)，甲烷气体在燃烧器中高速流动，并与低速流动的空气混合，基于甲烷喷嘴直径的雷诺数约为5.7×103。

假定燃料完全燃烧并转换为:CH4+2O2→CO2+2H2O反应过程是通过化学计量系数、形成焓和控制化学反应率的相应参数来定义的。

利用FLUENT的finite-rate化学反应模型对一个圆筒形燃烧器内的甲烷和空气的混合物的流动和燃烧过程进行研究。

1、建立物理模型，选择材料属性，定义带化学组分混合与反应的湍流流动边界条件2、使用非耦合求解器求解燃烧问题3、对燃烧组分的比热分别为常量和变量的情况进行计算，并比较其结果4、利用分布云图检查反应流的计算结果5、预测热力型和快速型的NO X含量6、使用场函数计算器进行NO含量计算一、利用GAMBIT建立计算模型第1步启动GAMBIT，建立基本结构分析：圆筒燃烧器是一个轴对称的结构，可简化为二维流动，故只要建立轴对称面上的二维结构就可以了，几何结构如图2所示。

(1)建立新文件夹在F盘根目录下建立一个名为combustion的文件夹。

(2)启动GAMBIT(3)创建对称轴①创建两端点。

A(0,0,0)，B(2,0,0)②将两端点连成线(4)创建小喷嘴及空气进口边界②连接AC、CD、DE、DF、FG。

(5)创建燃烧筒壁面、隔板和出口②将H、I、J、K、L、M、N向Y轴负方向复制，距离为板高度0.05。

③连接GH、HO、OP、PI、IJ、JQ、QR、RK、KL、LS、ST、TM、MN、NB。

FLUENT参数设置1.网格设置：网格是影响仿真结果的重要因素，所以正确的网格设置非常重要。

(a)边界条件：首先，根据你的仿真模型，设置边界条件。

例如，如果你仿真的是空气流动在一个封闭空间中的问题，那么你需要设置墙壁、入口和出口的边界条件。

确保边界条件被准确地定义。

(b)网格划分：在网格划分中，你需要考虑网格精度和计算时间的平衡。

较精细的网格可以提供更准确的结果，但也会增加计算时间和内存需求。

所以要在增加精度和处理时间之间进行权衡。

(c)边界层网格：根据流场的特性，添加适当的边界层网格来更精确地捕捉均流条件。

(d)网格独立性：进行网格独立性分析，即通过在不同的网格细度上进行仿真，来判断模型结果是否收敛并保持一致。

2.物理模型设置：选择适当的物理模型是实现精确仿真的关键。

(a)流体模型：根据实际情况选择合适的流体模型。

例如，对于气体流动问题，可以选择标准的理想气体模型。

(b) 物理现象：考虑你希望研究或模拟的物理现象，并选择相应的模型。

例如，如果你希望研究湍流流动，可以选择湍流模型如k-epsilon模型。

(c)进一步模型设置：根据具体问题的特点，可以选择开启其他模型参数。

例如，对于多相流问题，需要开启相应的多相流模型。

3.数值设置：数值设置对于FLUENT的结果准确性和收敛性都有很大的影响。

(a)时间步长：根据仿真的时间尺度，选择适当的时间步长。

过大的时间步长可能导致不准确的结果，而过小的时间步长会增加计算时间。

(b)收敛准则：选择合适的收敛准则，例如残差的阈值。

一般来说，残差在迭代过程中应达到稳定状态，并且误差足够小。

(c)迭代方案：选择合适的求解器和预处理器。

FLUENT提供了多种求解器和预处理器的选择，根据具体问题进行设置。

4.结果输出：为了更好地理解仿真结果，合理的结果输出设置是必要的。

(a)监控参数：选择与你的研究目的相关的参数，如速度、温度、压力等，并设置相应的监控点。

(b)数值图表：选择合适的结果图表，如速度矢量图、压力分布图等，以更直观地观察结果。

辐射和对流模型Fluent 参数设置1.读入***.mesh 文件，并对网格文件进行进行检查，Grid →cheek，主要看最小体积和最小面积不能为负，之后进行刻度转换， Grid→ scale，在 Gmbit 里面建模默认尺寸为米，与实际尺寸之间要进行转化，如下图：2.选择求解器， Define →Models→sover ⋯⋯根据情况选择，如上图：接着选择辐射模型， Define →Models→Radiation ，如下图，当 Radiation Model面板上点击ok 时，会出现一个信息提示框，告诉你新的材料物性被添加了，你将在后面设置物性参数，因此现在只需单击ok 确认这个信息即可，如下图：注意：当你激活辐射模型后，Fluent会自动打开能量求解器，如下图：不用再 Define →Models→Energy⋯⋯3.设置流体粘性，由于模型中空气流速比较大，设成双方程模型：如下图：4.设置操作条件，此模型此有流体，属有重力情况， Define → Operating Conditions ，选中Gravity.Y 方向加速度设置为 -9.8m / s2,击确定。

OK设置工作温度，在后面要激活的Boussinesq model 要用到，（Boussinesq model：只考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设）5.定义材料并设置其物理属性Define→Material ⋯⋯先定义空气物性，要定义成有浮力的，取Boussinesq选项。

Density=1.165 kg / m3，C p1005 j / kg kThermal Conductivity=0.0267 w / m k， Material Type： fluid ；Thermal Expansion Coefficient =0.0033 1 / k。

通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。

在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function中保持默认值，在要解决的问题中不涉及到散射问题；设定热扩散系数（用boussinesq 模型时）为 1e-5K -1 。

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。

振动流化床仿真操作过程及参数选择1创建流化床模型。

根据靳海波论文提供的试验机参数，创建流化床模型。

流化床直148mm，高1m，开孔率9%，孔径2mm。

在筛板上铺两层帆布保证气流均布。

因为实验机为一个圆形的流化床，所以可简化为仅二维模型。

而实际实验中流化高度远小于1m，甚至500mm，所以为提高计算时间，可将模型高度缩为500mm。

由于筛板上铺设两层帆布以达到气流均分的目的，所以认为沿整个筛板的进口风速为均匀的。

最终简化模型如下图所示：上图为流化后的流化床模型，可以看出流化床下端的网格相对上端较密，因为流化行为主要发生的流化床下端，为了加快计算时间，所以采用这种下密上疏的划分方式。

其中进口设置为velocity inlet；出口设置为outflow；左右两边分为设置为wall。

在GAMBIT中设置完毕后，输出二维模型vfb.msh。

outflow边界条件不需要给定任何入口的物理条件，但是应用也会有限制，大致为以下四点：1.只能用于不可压缩流动2.出口处流动充分发展3.不能与任何压力边界条件搭配使用（压力入口、压力出口）4.不能用于计算流量分配问题（比如有多个出口的问题）2打开FLUENT 6.3.26，导入模型vfb.msh点击GRID—CHECK，检查网格信息及模型中设置的信息，核对是否正确，尤其查看是否出现负体积和负面积，如出现马上修改。

核对完毕后，点击GRID-SCALE弹出SCALE GRID窗口，设置单位为mm，并点击change length unit 按钮。

具体设置如下：3设置求解器保持其他设置为默认，更改TIME为unsteady，因为实际流化的过程是随时间变化的。

（1）pressure based 求解方法在求解不可压流体时，如果我们联立求解从动量方程和连续性方程离散得到的代数方程组，可以直接得到各速度分量及相应的压力值，但是要占用大量的计算内存，这一方法已可以在Fluent6.3中实现，所需内存为分离算法的1.5-2倍。

辐射和对流模型Fluent参数设置1.读入***.mesh文件，并对网格文件进行进行检查，Grid→cheek，主要看最小体积和最小面积不能为负，之后进行刻度转换，Grid→scale，在Gmbit 里面建模默认尺寸为米，与实际尺寸之间要进行转化，如下图：2.选择求解器，Define→Models→sover……根据情况选择，如上图：接着选择辐射模型，Define→Models→Radiation，如下图，当Radiation Model面板上点击ok时，会出现一个信息提示框，告诉你新的材料物性被添加了，你将在后面设置物性参数，因此现在只需单击ok确认这个信息即可，如下图：注意：当你激活辐射模型后，Fluent会自动打开能量求解器，如下图：不用再Define→Models→Energy……3.设置流体粘性，由于模型中空气流速比较大，设成双方程模型：如下图：4.设置操作条件，此模型此有流体，属有重力情况，Define→Operating Conditions，选中Gravity.Y方向加速度设置为-9.8 2m,击OK确定。

/s设置工作温度，在后面要激活的Boussinesq model要用到，（Boussinesq model：考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设）5. 定义材料并设置其物理属性 Define →Material ……先定义空气物性，要定义成有浮力的，取Boussinesq 选项。

Density=1.1653/m kg ，()k kg j C p ⋅=/1005Thermal Conductivity=0.0267()k m w ⋅/，Material Type ：fluid ； Thermal Expansion Coefficient =0.0033()k /1。

通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。

在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function 中保持默认值，在要解决的问题中不涉及到散射问题；设定热扩散系数（用boussinesq 模型时）为1e-5K -1。

fluent模拟设置一、模型1.能量方程：打开能量方程2、湍流模型：选用realizablek-ε湍流模型和标准壁面函数standardwallfn3.辐射模型，采用离散坐标辐射（do）模型模拟炉内辐射传热，每两次迭代计算更新一次辐射场，加快计算收敛速度4、组分输运+涡耗散化学反应模型（ed），对于碳氢化合物燃烧系统，燃烧反应可能包含有上百个中间反应，其计算工作量大，不便于工程应用。

为满足工程问题的需要，目前常采用两步反应系统和四步反应系统。

本文中研究的是甲烷燃烧，选用edm模拟由燃烧引起的传热传质，考虑两步反应，即：2ch4+3o2=2co+4h2o2co+o2=2co2根据不可压缩理想气体的性质确定气体密度，选择分段线性比压热容，而不考虑分子扩散和气体内部热传导的影响。

二、混合物及其构成组分属性在化学反应模拟过程中，需要定义混合物的属性，也需要对其构成成分的属性进行定义。

重要的是在构成成分的属性设置前对混合物的属性进行定义，因为组分特性的输入可能取决于用户所使用的混合物数学定义方式。

对于属性输入，一般的顺序是先定义混合物组分、化学反应，并定义混合物的物理属性，然后定义混合物中组分的物理属性。

1、定义混合物中的组分2、定义化学反应3.确定混合物的物理性质4、定义混合物中组分的物理属性三、边界条件在仿真中需要设置每个组分的入口质量分数，另外在出口出现回流情况下，对于压力出口用户应该设置组分质量分数。

1.内环/外环火孔的出口是气体和一次空气混合物的入口。

采用速度入口边界条件。

重庆燃气低热值36.75mj/m3，理论需气量9.537m3/m3，实测燃气流量0.42m3/h，实测一次空气系数0.674，圆形火孔总面积453mm2，火孔出口流速1.913m/s，速度方向与边界垂直。

混合物温度为288k，混合物的发射率，以及每种成分的体积分数：甲烷13.06%，氧气18.18%，其余为氮气。

2、流体域顶部边界为烟气出口，采用压力出口边界条件，压力为大气压力即表压为零，烟气温度，发射率，烟气组分3.二次空气入口为速度入口，速度为0.1m/s，温度为288k，发射率为，各成分的体积分数氧气为0.21，氮气为0.794、锅底和锅周采用定温边界条件，根据国标测试要求，由水初温19.5℃，水终温50.5℃，取平均值为308k。

7.物理性质本章描述了用于计算物质的性质以及相应程序的物理方程，在程序中你可以输入物质的每一种性质。

以下各节详细介绍了计算物质的物理性质7.1设定物理性质设定物理性质是模型设定中的重要一步。

材料属性是在材料面板中的1中定义的，它允许你输入各种属性值，这些属性值和你在模型面板中定义的的问题范围相关。

这些属性可能会包括：密度或者分子量粘性比热容热传导系数质量扩散系数标准状态焓分子运动论中的各个参数属性可能是温度和/或成分相关的，温度相关是基于你所定义的或者有分子运动论计算得出的多项式、分段线性或者分段多项式函数和个别成分属性。

使用材料面板中的1就会显示所使用的模型需要定义的物理性质。

需要注意的是，如果你所定义的属性需要借能量方程（如理想气体定律的密度，粘性的温度相关轮廓），FLUENT 会自动去解能量方程。

此时你就需要定义热边界条件和其它参数。

固体材料的物理属性对于固体材料，我们只需要定义密度，热传导系数和比热容(除非你所模拟的是半透明介质，此时需要定义辐射性质。

对于热传导系数你可以指定它们为常值，也可以指定为温度的函数或者自定义函数；对于比热容你可以指定为常值或者温度的函数；对于密度你可以指定为常值如果你使用非耦合解算器，除非我们是在模拟非定常流或者运动的固体区域，否则对于固体材料我们可以不需定义其密度和比热容。

对于定常流来说固体材料列表中也会出现比热容一项，但是该值只被用于焓的后处理程序中，计算时并不需要它7.1.1材料类型在FLUENT中，流体和固体的物理性质是与名字"materials"相关的，这些物理性质分配给区域作为边界条件。

当你模拟组分输运时，你就需要定义混合材料，该材料包括所解决问题的各种各样材料。

混合物的物理性质会被定义，其中也包括流体材料的组成部分（混合材料的概念将会在混合材料一节详细讨论）。

离散相模型的附加材料类型也可以使用，请参阅离散相材料的概念一节。

材料的定义可以从零开始，也可以从全局(site-wide)数据库中下载并编辑。

求解参数设置（Solution Methods/Solution Controls）：在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来完成。

在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格式等。

在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的流体或者处于封闭域中的流体。

• 求解的控制方程:在求解参数设置中，可以选择所需要求解的控制方程。

可选择的方程包括Flow(流动方程)、Turbulence(湍流方程)、Energy(能量方程)、V olume Fraction(体积分数方程)等。

在求解过程中，有时为了得到收敛的解，先关闭一些方程，等一些简单的方程收敛后，再开启复杂的方程一起计算。

• 选择压力速度耦合方法:在基于压力求解器中，FLUENT提供了压力速度耦合的4种方法，即SIMPLE、SIMPLEC(SIMPLE．Consistent)、PISO以及Coupled。

定常状态计算一般使用SIMPLE或者SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO方法。

PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定常状态计算和过渡计算。

需要注意的是压力速度耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不可以使用。

在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，但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弛迭代时。

对于相对简单的问题(如没有附加模型激活的层流流动)，其收敛性可以被压力速度耦合所限制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解。

在SIMPLEC算法中，压力校正亚松弛因子通常设为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可能会导致流动不稳定，对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE 算法。

FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体力学仿真软件，用于通过求解流动和传热问题来模拟和分析各种工程现象。

在使用FLUENT进行仿真之前，我们需要进行全参数设置，以确保所得到的结果准确可靠。

本文将介绍FLUENT的全参数设置，并提供一些适用于新手的建议。

1.计算网格设置：计算网格是FLUENT仿真中最重要的因素之一、合适的网格划分能够很好地表达流场和传热场的特征。

在设置计算网格时，可以考虑以下几个因素：-网格类型：可以选择结构化网格或非结构化网格。

结构化网格具有规则排列的单元，易于生成和细化。

非结构化网格则适用于复杂的几何形状。

-网格密度：根据仿真需求和计算资源的限制，选择合适的网格密度。

一般来说，流动和传热现象较为复杂时，需要更密集的网格划分。

-边界层网格：在靠近流体边界处增加边界层网格可以更准确地捕捉边界层流动的细节。

-剪切层网格：对于具有高速剪切层的流动，应添加剪切层网格以更好地刻画流场。

2.物理模型设置：- 湍流模型：选择合适的湍流模型，如k-epsilon模型、Reynolds Stress Model(RSM)等。

根据流动领域的特点，选用合适的湍流模型能够更准确地预测湍流现象。

- 辐射模型：对于辐射传热问题，可以选择合适的辐射模型进行建模。

FLUENT提供了多种辐射模型，如P1模型、Discrete Ordinates模型等。

-传热模型：根据具体问题，选择适当的传热模型，如导热模型、对流传热模型等。

在选择传热模型时，需要考虑流体性质和边界条件等因素。

3.数值方法设置：数值方法的选择和设置对仿真结果的准确性和稳定性有很大影响。

以下是一些建议：-离散格式：选择合适的离散格式进行数值计算。

一般来说，二阶精度的格式足够满足大多数仿真需求。

-模拟时间步长：选择合适的模拟时间步长以保证数值稳定性。

一般来说，时间步长应根据流场的特性和稳定性来确定。

-松弛因子设置：对于迭代求解的过程，设置合适的松弛因子能够提高求解的收敛速度。

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参数设置在使用GPT-3的API时，要正确设置FLUENT参数是非常重要的。

FLUENT参数被用来指定返回结果的流利程度，可以让生成的文本更接近输入的指导或更自由。

本文将介绍FLUENT参数的详细说明和设置方法，帮助新手更好地使用该参数。

-0：对写作风格有非常严格的要求，生成的文本将严格遵循用户输入的指导。

但是由于过分严格，可能导致生成结果缺乏流畅性和语言表达的多样性。

-1：在尊重用户指导的前提下，稍微放宽了一些限制，使生成的文本更流畅一些。

这是一个适合绝大多数情况下的默认值。

-2：在一定程度上放宽限制，允许一些错误或不完全的指导，以及一些模糊或不确定的描述。

这样可以使生成的文本更具语言表达的多样性，但也可能导致生成一些对用户来说不准确或不符合预期的结果。

-3：在生成文本时，可以轻度违背用户的指导，自由地自我表达。

这个级别的流利性较高，但也可能导致生成的内容与用户的预期有所偏离。

-4：完全忽略用户的指导，生成内容几乎完全是由模型自己决定的。

这个级别下生成的结果可能会丧失控制性，因此一般情况下不建议使用。

设置FLUENT参数可以通过在输入提示中指定对应的数值来实现。

以下是一个例子：```"temperature": 0.7,"max_tokens": 50,"fluent": 1```在这个例子中，我们将FLUENT参数设置为1，即默认值。

这对大多数情况下的生成任务来说往往是比较合适的。

如果需要改变FLUENT参数的取值，可以根据具体需求进行调整。

对于对自由度要求较高的任务，可以尝试使用更高的取值（2-4）。

但是需要注意的是，随着FLUENT参数取值的增加，生成结果的自由度也会增加，但同时也会增加不准确或不符预期的结果的可能性。

因此，在设置FLUENT参数时，需要综合考虑语言表达的多样性和准确性之间的平衡。

总而言之，FLUENT参数的正确设置对于生成文本的流利性和准确性至关重要。

求解参数设置（Solution Methods/Solution Controls）：在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来完成。

在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格式等。

在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的流体或者处于封闭域中的流体。

• 求解的控制方程:在求解参数设置中，可以选择所需要求解的控制方程。

可选择的方程包括Flow(流动方程)、Turbulence(湍流方程)、Energy(能量方程)、V olume Fraction(体积分数方程)等。

在求解过程中，有时为了得到收敛的解，先关闭一些方程，等一些简单的方程收敛后，再开启复杂的方程一起计算。

• 选择压力速度耦合方法:在基于压力求解器中，FLUENT提供了压力速度耦合的4种方法，即SIMPLE、SIMPLEC(SIMPLE．Consistent)、PISO以及Coupled。

定常状态计算一般使用SIMPLE或者SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO方法。

PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定常状态计算和过渡计算。

需要注意的是压力速度耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不可以使用。

在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，但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弛迭代时。

对于相对简单的问题(如没有附加模型激活的层流流动)，其收敛性可以被压力速度耦合所限制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解。

在SIMPLEC算法中，压力校正亚松弛因子通常设为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可能会导致流动不稳定，对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE 算法。

Fluent组件参数设定参考第一部分读入文件1.1 读入文件FLUENT组件读取工况文件（.cas）和网格文件(.msh)，并得到一些相关信息，之后运行FL UENT相应的程序，并运行FLUENT读取信息的脚本，点击打开加载网格信息显示在界面中以供用户调试。

1.2 求解器类型二维三维指所导入的模型维数。

单精度与双精度：单精度与双精度指求解器在表示变量的时候采用单精度的float类型或者采用double类型。

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。

第二部分网格操作2.1 网格刻度网格刻度主要是可以改变原来网格创建的单位，在网格软件中，默认单位一般是毫米，而在FLUENT软件中，默认单位是米，所以需要修改。

在面板上选择网格文件创建的单位，fluent组件将会再fluent里面将默认单位m改为网格文件创建的单位，一般改为mm。

2.2 网格检查网格检查是检查网格的质量信息，要求网格不能有负体积，2.3 网格光顺临近单元体积的快速变化会导致大的截断误差。

截断误差是指控制方程偏导数和离散估计之间的差值。

FLUENT可以改变单元体积或者网格体积梯度来精化网格从而提高网格的光滑性。

拉普拉斯光滑适用于各种类型的网格，当使用拉普拉斯方法时，一个拉普拉斯光滑操作被应用于非结构网格以重新配置节点。

基于Fluent船用排气净化低温等离子体反应器流场分析Fluent船用排气净化低温等离子体反应器是一种高效的气体净化设备，可以有效地降低船舶排放污染物的浓度，提高空气的质量。

本文通过对该设备的流场分析，探讨其在实际应用中的优缺点及其改进措施。

在Fluent船用排气净化低温等离子体反应器中，气体从进口进入反应器，在高电压电场的作用下，分子被分解成带电的离子和自由电子，并通过离子再组合和自由电子与分子相互结合，最终达到净化效果。

在此过程中，流场的分析非常重要，对于净化效果和设备的性能均有重要影响。

首先，分析该设备的流场特征。

在进口处，气体注入后流经导电板，在电极处形成电场，引起气体中分子的碎裂和离子的生成。

流场受到电场的作用，气体在导电板和电极之间流动，形成强电场区和弱电场区，不同电场区域的气体速度和浓度均有区别。

在这个过程中需要考虑气体的热传导、质量传输以及化学反应等影响，以此来优化反应器的结构和操作参数。

其次，分析Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的优缺点。

该设备具有高效净化、安全可靠、适用范围广、易于维护等优点。

但是，该设备存在着能量消耗高、排放的NOx浓度高、操作温度受限等缺点。

因此，学术界和产业界正积极寻求解决这些问题的方法，以完善设备的性能。

最后，探讨Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的改进措施。

在设备的结构设计方面，可以采用流线型设计、电极形状设计等方式来改善气体流场结构，以提高净化效率以及能量利用效率。

在操作参数的控制方面，可以采用智能控制技术来对电压、频率、温度等参数进行自适应控制，从而避免设备的过度或者不足的情况。

此外，更好的电极材料、更高效的电源、更优越的气体混合技术等技术的应用，将使Fluent船用排气净化低温等离子体反应器的效率更高，更健康的环境同时也在不断地向我们走近。

综上所述，Fluent船用排气净化低温等离子体反应器采用了先进的等离子体反应原理，通过对气体流场的分析，可以优化设备的结构和操作参数，提高其净化效率和能量利用效率。

FLUENT全参数设置FLUENT是一款流体动力学模拟软件，广泛用于研究和分析流体动力学问题。

它提供了丰富的参数设置选项，可以帮助用户完成各种流体模拟任务。

对于新手来说，掌握FLUENT的全参数设置是很重要的，下面我将详细介绍FLUENT的全参数设置。

FLUENT的全参数设置主要分为四个方面：物理模型，数值方法，计算控制和模拟设置。

在进行流体模拟前，你需要首先设置物理模型参数。

物理模型参数包括流体的密度、黏度、热导率、比热容等，你需要根据研究对象的特点设置相应的参数。

另外，FLUENT还提供了多种流动模型，如湍流模型、多相流模型、燃烧模型等，你可以根据需要选择合适的物理模型。

数值方法参数是进行计算的基础，可以影响模拟结果的准确性和计算速度。

数值方法参数包括网格划分、时间步长、离散化格式等。

在进行网格划分时，你可以选择不同的划分方法，如结构化网格划分、非结构化网格划分等。

此外，你还可以设置控制网格尺寸以及边界条件。

在设置时间步长时，你需要根据模拟的时间尺度来调整，过大的时间步长可能导致数值不稳定，过小的时间步长则会增加计算时间。

离散化格式可以影响数值解的精度，你可以选择不同的格式，如有限体积法、有限差分法等。

计算控制参数用于控制计算的过程，包括残差收敛准则、迭代次数、计算输出频率等。

FLUENT提供了多种残差收敛准则选项，你可以根据需要选择相应的准则。

迭代次数用于控制计算的精度，你可以逐步增加迭代次数，直到收敛为止。

计算输出频率可以控制计算结果的输出频率，你可以根据需要进行设置。

模拟设置参数用于指定模拟的类型和目标，包括流体运动类型、边界条件、求解器选择等。

FLUENT支持多种流体运动类型的模拟，如压力驱动流动、自由表面流动、旋转流动等，你需要选择适合自己研究对象的流体运动类型。

边界条件参数用于指定边界条件的类型和数值，你可以设置速度、压力、温度等边界条件。

求解器选择参数用于选择求解方法，FLUENT提供了多种求解方法，如压力修正方法、SIMPLE方法等，你需要根据自己的需求选择合适的求解器。

辐射和对流模型Fluent参数设置1.读入***.mesh文件，并对网格文件进行进行检查，Grid→cheek，主要看最小体积和最小面积不能为负，之后进行刻度转换，Grid→scale，在Gmbit 里面建模默认尺寸为米，与实际尺寸之间要进行转化，如下图：2.选择求解器，Define→Models→sover……根据情况选择，如上图：接着选择辐射模型，Define→Models→Radiation，如下图，当Radiation Model面板上点击ok时，会出现一个信息提示框，告诉你新的材料物性被添加了，你将在后面设置物性参数，因此现在只需单击ok确认这个信息即可，如下图：注意：当你激活辐射模型后，Fluent会自动打开能量求解器，如下图：不用再Define→Models→Energy……3.设置流体粘性，由于模型中空气流速比较大，设成双方程模型：如下图：4.设置操作条件，此模型此有流体，属有重力情况，Define→Operating Conditions，选中Gravity.Y方向加速度设置为-9.8 2m,击OK确定。

/s设置工作温度，在后面要激活的Boussinesq model要用到，（Boussinesq model：只考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq假设）5. 定义材料并设置其物理属性 Define →Material ……先定义空气物性，要定义成有浮力的，取Boussinesq 选项。

Density=1.1653/m kg ，()k kg j C p ⋅=/1005Thermal Conductivity=0.0267()k m w ⋅/，Material Type ：fluid ； Thermal Expansion Coefficient =0.0033()k /1。

通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。

在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function 中保持默认值，在要解决的问题中不涉及到散射问题；设定热扩散系数（用boussinesq 模型时）为1e-5K -1。

Fluent简单分析教程第1步双击运行Fluent，首先出现如下界面，对于二维模型我们可以选择2d（单精度）或2ddp（双精度）进行模拟，通常选择2d即可。

Mode选择缺省的Full Simulation即可。

点击“Run”。

然后进入如下图示意界面：第2步：与网格相关的操作1.读入网格文件car1.mesh操作如下图所示：打开的“Select File”对话框如图所示：（1）找到网格文件E:\gfiles\car1.mesh;（2）点击OK，完成输入网格文件的操作。

注意：FLUENT读入网格文件的同时，会在信息反馈窗口显示如下信息：其中包括节点数7590等，最后的Done表示读入网格文件成功。

2.网格检查：操作如下图所示：FLUENT在信息反馈窗口显示如下信息：注意：（1）网格检查列出了X,Y的最小和最大值；（2）网格检查还将报告出网格的其他特性，比如单元的最大体积和最小体积、最大面积和最小面积等；（3）网格检查还会报告出有关网格的任何错误，特别是要求确保最小体积不能是负值，否则FLUENT无法进行计算。

3.平滑（和交换）网格这一步是为确保网格质量的操作。

操作：→Smooth/Swap...打开“Smooth/Swap Grid”对话框如图所示：（1）点击Smooth按钮，再点击Swap，重复上述操作，直到FLUENT报告没有需要交换的面为止。

如图所示：（2）点击Close按钮关闭对话框。

注意：这一功能对于三角形单元来说尤为重要。

4.确定长度单位操作如下图所示：打开“Scale Grid”对话框如图所示：（1）在单位转换（Units Conversion）栏中的（Grid Was Created In）网格长度单位右侧下拉列表中选择m；（2）看区域的范围是否正确，如果不正确，可以在Scale Factors 的X和Y中分别输入值10，然后点击“Scale”或“Unscale”即可；（3）点击Scale；（4）点击Close关闭对话框。

第二部分：fluent 设置、运行和结果输出1.fluent设置：
Type通常选择压力基，超音速流场才选择密度基。

三种不同温度的流体混合，需要计算混合后温度，故勾选能量方程。

粘度模型选择k-epsilon，参数默认。

Fluent软件自动将三个入口（inlet1，inlet2和inlet3）和一个出口(out)设为velocity-inlet和pressure-outlet不需要人工输入。

输入进口速度：
Inlet1进口速度设为2m/s，
温度设为300K。

类似地，inlet2的入口速度设为3m/s，温度设为330K; Inlet3的入口速度设为2m/s，温度设为350K。

out的出口压力设为-2Pa（表压）。

用于定义出口的静压（和其他考虑到回流的参数），当迭代过程中出口存在回流时，采用压力出口边界可以取得更好的收敛性。

回流温度默认是300K。

上图两个红色箭头所指的边界都用fluent默认值，无需输入。

迭代收敛条件：残差数值。

迭代过程中监控的某个关心的变量的plots。

迭代时监控的是出口面积加权平均温度这个变量。

初始化：
Check case：一般是接受fluent软件推荐的修改。

绘制某个剖面的云图：
x=0.5剖面上的温度分布图：
矢量图：。