FLUENT培训教材04求解器设置解析.ppt

在密度基方法中，连续性方程用来得到密度，而压强从状态方程得到。而在压强基方法中，压强是通过求解连续性方程和动量方程的压力修正方程得到。 * 在流动方向与网格方向基本一致时，可以选择一阶迎风格式。一阶迎风格式适用于结 构网格，具有稳定性高，计算速度快的优点，但是在网格方向与流动方向不一致时，产生 的数值误差比较大。在非结构网格计算，或流场比较复杂的情况下，很难保证流动方向与 网格相一致，此时应该选用二阶格式。 二阶格式的计算精度高于一阶格式，但是相对而言，其计算时间比较长，收敛性也相 对较差，因此在实际计算中进行格式选择时，需要兼顾精度、收敛性和系统资源等方面的 要求。比如可以在计算开始时先用一阶格式进行计算以获得一个相对粗糙的解，在计算收 敛后再用二阶格式完成计算以提高解的精度。这样既避免了二阶格式收敛性差、计算时间 长的问题，又避免了一阶格式在复杂流场计算中数值误差大的问题。除此之外，在采用二 阶格式无法收敛的情况下，也可以考虑改用一阶格式进行计算。 在用结构网格计算旋转流动问题时，QUICK 格式可以提供更高的计算精度，但是在其 他情况下QUICK 格式的精度与二阶格式相当，并没有很大的改进。计算中还可以选用指 数律格式，其精度与一阶格式基本相同。中心差分仅在使用LES 湍流模型时可以使用，并 且应该在网格足够密集、局部Peclet 数小于1 的情况下使用。 Note that MUSCL (in 6.2) and QUICK schemes are unbounded schemes, so they can produce unphysical oscillations when steep gradients exist in the flows. Cell-Based适用于四边形或者是六面体网格 Node-Based对于三角形或者是四面体网格适用 可以提高求解精度 LSCB对多面体网格的时候采用 * 在彻体力对流场有很大影响的情况下，应该选择彻体力加权（body-force-weighted） 格式。 ?? 在流场中有涡量很大的集中涡、高雷诺数自然对流、高速旋转流、多孔介质，以 及流线曲率很大时，应该选择PRESTO!格式。 ?? 对于可压流，应该使用二阶格式。 ?? 二阶格式不能用于多孔介质计算和多相流计算中的混合物模型及 VOF 模型。在其 他情况下，为了提高精度可以选用二阶格式。 如果FMG初始化发散，可以减小FMG迭代库朗数 * A Pera Global Company ? PERA China A Pera Global Company ? PERA China ANSYS FLUENT 培训教材 第四节：求解器设置 安世亚太科技（北京）有限公司 概要 使用求解器（求解过程概览） 设置求解器参数 收敛 定义 监测 稳定性 加速收敛 精度 网格无关性 网格自适应 非稳态流模拟（后续章节中介绍） 非稳态流问题设置 非稳态流模型选择 总结 附录 求解过程概览 求解参数 选择求解器 离散格式 初始条件 收敛 监测收敛过程 稳定性 设置松弛因子 设置 Courant number 加速收敛 精度 网格无关性 自适应网格 No Set the solution parameters Initialize the solution Enable the solution monitors of interest Modify solution parameters or grid Calculate a solution Check for convergence Check for accuracy Stop Yes Yes No 求解器选择 FLUENT中有两种求解器 – 压力基和密度基。 压力基求解器以动量和压力为基本变量 通过连续性方程导出压力和速度的耦合算法 压力基求解器有两种算法 分离求解器 – 压力修正和动量方程顺序求解。 耦合求解器 (PBCS) –压力和动量方程同时求解 Pressure-Based (segregated) Density-Based (coupled) Solve Mass Continuity; Update Velocity Solve U-Momentum Solve V-Momentum Solve W-Momentum Pressure-Based (coupled) Solve Turbulence Equation(s) Solve Species Solve Energy Solve Other Transport Equations as required Solve Mass Momentum Solve Mass, Momentum, Ener