家电仿真软件：Fluent二次开发_（9）.Fluent求解器设置与控制.docx

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Fluent求解器设置与控制

在进行家电仿真分析时，Fluent求解器的设置与控制是至关重要的步骤。正确的设置可以确保仿真结果的准确性和可靠性，而有效的控制则可以提高仿真的效率。本节将详细介绍Fluent求解器的设置与控制方法，包括求解器类型的选择、时间步长的设置、收敛准则的定义、以及求解器的控制参数。

1.求解器类型的选择

在Fluent中，选择合适的求解器类型对于仿真结果的准确性至关重要。Fluent提供了多种求解器类型，主要分为稳态求解器和瞬态求解器。

1.1稳态求解器

稳态求解器用于模拟系统在达到稳定状态后的行为。在这种情况下，时间不是一个变量，求解器通过迭代方法求解稳态方程。稳态求解器适用于大多数家电仿真问题，如风扇、空调、冰箱等的性能分析。

设置方法：

打开Fluent，进入模型设置界面。

在“Models”选项卡中，选择“Energy”模型以考虑热效应。

在“Solver”选项卡中，选择“Steady”求解器类型。

代码示例：

#Python脚本示例：设置稳态求解器

fromansys.fluent.coreimportlaunch_fluent

#启动Fluent

session=launch_fluent(mode=solver)

#设置稳态求解器

session.tui.models.energy(on)

session.tui.models.solver(steady)

#保存设置

session.tui.file.write(case.cas)

1.2瞬态求解器

瞬态求解器用于模拟系统随时间变化的行为。在这种情况下，时间是一个变量，求解器通过时间步长逐步求解瞬态方程。瞬态求解器适用于动态过程的仿真，如风扇启动、空调冷热交替等。

设置方法：

打开Fluent，进入模型设置界面。

在“Models”选项卡中，选择“Energy”模型以考虑热效应。

在“Solver”选项卡中，选择“Transient”求解器类型。

设置时间步长和总仿真时间。

代码示例：

#Python脚本示例：设置瞬态求解器

fromansys.fluent.coreimportlaunch_fluent

#启动Fluent

session=launch_fluent(mode=solver)

#设置瞬态求解器

session.tui.models.energy(on)

session.tui.models.solver(transient)

#设置时间步长和总仿真时间

session.tui.models.time(on)

session.tui.models.time.set_time_step_size(0.1)#时间步长为0.1秒

session.tui.models.time.set_end_time(10.0)#总仿真时间为10秒

#保存设置

session.tui.file.write(case.cas)

2.时间步长的设置

时间步长的设置对于瞬态仿真尤为重要。选择合适的时间步长可以平衡仿真精度和计算效率。时间步长太小会导致计算时间过长，而时间步长太大则可能导致仿真结果不稳定。

2.1自动时间步长

Fluent提供了自动时间步长功能，可以根据仿真过程中的物理现象自动调整时间步长。这对于复杂的瞬态仿真非常有用。

设置方法：

在“SolutionMethods”选项卡中，选择“Time”选项。

选择“AutomaticTimeStepping”。

设置最小和最大时间步长。

代码示例：

#Python脚本示例：设置自动时间步长

fromansys.fluent.coreimportlaunch_fluent

#启动Fluent

session=launch_fluent(mode=solver)

#设置自动时间步长

session.tui.models.time(on)

session.tui.models.time.set_time_stepping(automatic)

session.tui.models.time.set_minimum_time_step_size(0.01)#最小时间步长为0.01秒

session.tui.models.time.set_maximum_time_step_size(1.0)#最大时间步长为1.0秒

#保存设置

session.tui.file.write(case.cas)

2.2固定时间步长

在某些情况下，使用固定的时问步长更为合适。