FLUENT使用基本经验.doc

Fluent使用经验记录 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，Re2320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。强度参数则不计算质量，为脉动方差的1/2，单位m2/s2，由湍流强度可以近似算出湍动能u’=Average (u) * Intensity，TKE=u’^2/2。 Initialize：理论上初始化可以给定任意值，如果选择Compute From某个边界，则可以给定边界相同的值，在加一个扰动。 Net Mass Flow：质量流净通量应该小于0.1%。 结果处理 DefineCustom Field Function Calculator自定义函数来Plot和Contour显示。 Contour Of Adaptation：最近显示过的一个变量的梯度值。 基本策略 用低阶格式和粗网格先算出一个流场，再用适应技术和高阶格式计算精确流场； 有些问题中流场和温度场可以分开求解，提升效率：问题是何时可以分开？ 用定常方法先算出定常流场，在进行非定常计算，加速收敛。 网格策略 当网格与流动吻合时候数值耗散最小。 网格斜度Skewness：单元与等边同类单元形状偏差，倾斜厉害的网格在Gradient大的区域可能会破坏解的稳定性导致发散。 Interface：Fluent可以处理正则【节点对应】或非正则【节点不对应】的Interface。但是一个面只能与另外一个面非正则匹配，如果需要同多个面匹配，就需要把面分割成多个面，如箱子一个面上接两个管子出现两个非正则交界面，就需要将面分割成两部分。 Interface中可以设置周期性，具体含义为？ 根据几何复杂度选择网格类型：各种网格类型的优势在哪里？ 网格适应 注意事项： 1、并行计算中，网格适应后自动进行一次负载平衡，可以通过enable/disable-load-balance-after-adaption命令来控制； 2、网格适应是建立在一个基本准确的流场基础上的，也就是说，原始网格和求解进程已经能够反应流场的基本特性时，才可以适应，不然将会毁灭结果； 3、进行网格适应前保存CaseData，另外，采用不同变量进行适应结果不同，可压流动采用压力梯度，不可压流动采用平均速度梯度就比反过来用效果好；为什么？ 4、适应后要进行网格光顺和交换，因为网格可能过度倾斜，所以光顺，光顺后可能出现交叉网格，所以要交换； 适应方法： 1、悬挂节点：缺省设置，使用所有网格，不能粗化； 2、正则方法：只适用三角形和四面体网格，2D或者3D轴对称可以粗化； 适应标记方法： 1、边界适应：Numbers of Cells表示从边界向内场适应的网格层数； 2、梯度适应： 方法Gradient变量一阶偏导【梯度】为标识，适用于强梯度场，如包含强冲击流动； 方法Curature变量二阶偏导【拉普拉斯算子】，适用于若梯度场，如流畅流场； 适应域选择方法：