1、网上看到有关于 CFD 软件 Fluent 的经典问题 160 答疑的帖子，将之列于此，有些也加上自己的思考，一则为自己以后翻看学习，也希望与同样用此软件的朋友交流（该 160 问题集答疑来自网上 CFD 论坛，当为大家共同完善、共享之_）。1 对于刚接触到 FLUENT 新手来说，面对铺天盖地的学习资料和令人难读的FLUENT help，如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢？网上回答： 学习任何一个软件，对于每一个人来说，都存在入门的时期。认真勤学是必须的，什么是最好的学习方法，我也不能妄加定论，在此，我愿意将我三年前入门 FLUENT 心得介绍一下，希望能给学习 FLUENT
2、 的新手一点帮助。由于当时我需要学习 FLUENT 来做毕业设计，老师给了我一本书，韩占忠的FLUENT 流体工程仿真计算实例与应用，当然，学这本书之前必须要有两个条 件，第一，具有流体力学的基础，第二，有 FLUENT 安装软件可以应用。然后就照着书上二维的计算例子，一个例子，一个步骤地去学习，然后学习三维，再针 对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。不能急于求成，从前处理器GAMBIT，到通过 FLUENT 进行仿真，再到后处理，如 TECPLOT，进行循序渐 进的学习，坚持，效果是非常显著的。如果身边有懂得 FLUENT 的老师，那么遇到问题向老师请教是最有效的方法，碰到不懂的问题也可以
3、上网或者查找相关书 籍来得到答案。另外我还有本计算流体动力学分析王福军的，两者结合起来学习效果更好。我的看法：上述两本书也算不错，为 Fluent 在国内最早的书籍，但是作为入门书我推荐Fluent 技术基础及应用实例清华大学出版社出版，王瑞金、张凯和王刚等人编著，个人觉得详略比较得当，容易上手。2 CFD 计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语：理想流体和粘性流体；牛顿流体和非牛顿流体；可压缩流体和不可压缩流体；层流和湍流；定常流动和非定常流动；亚音速与超音速流动；热传导和扩散等。（http:/ 误差，应当：1) 采用截差阶数较高的格式；2) 减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式
4、时考虑到来流方向的影响。3) 至于非常数源项的问题，目前文献中，还没有为克服这种影响而专门构造的格式，但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。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？ FLUENT 等高线（contour）显示过程中，可以通过调节显示的水平等级来调节其显示细节，Levels.最大值允许设置为 100.对于 封闭的 3D 物体，可以通过建立 Surface，监视 Surface 上的量来显示计算结果。或者计算之后将结果导入到 Tecplot 中，作切片图显示3
5、3 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？对于非定常计算，可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。Solve-Animate-Define.，具体操作请参考 Fluent 用户手册。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？ GAUGE PRESSURE 就是静压。 GAUGE total PRESSURE 是总压。 这里需要强调一下 Gauge 为名义值，什么意思呢？如果， INITIAL Gauge PRESSURE 0 ,那么 GAUGE PRESSURE 就是实际的静压 P
6、inf。 GAUGE total PRESSURE 是实际的总压 Pt。如果 INITIAL Gauge PRESSURE 不等于零 GAUGE PRESSURE Pinf - INITIAL Gauge PRESSURE GAUGE total PRESSURE Pt - INITIAL Gauge PRESSURE35 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？ 1)在 Fluent 中显示你想得到的效果图的窗口，可以直接在任务栏中右键该窗口将其复制到剪贴板，保存；或者打印到文件，保存。2)在 Fluent 中，在你想要保
7、存相关窗口的效果图时，首先激活效果图监视窗口，就是用鼠标左键监视窗口，然后在 Fluent 中操作，Fluent-File-Hardcopy.，选择好你想要的图片格式，然后就可以保存了。3)将计算结果或者相关数据导入到 Tecplot 中，然后作出你想要的效果图，这种方法得出的图片，个人感觉比 Fluent 得到的图片美观简洁大方。61 FLUENT help 和 GAMBIT help 能教会我们（特别是刚入门的新手）学习什么基本知识？可以了解其基本原理和基本的操作。不过我觉得对于新手熟悉软件最好的还是 tutorial guide 个人认为：软件的帮助文档还是很有用的，无论对不初学者还是已
8、经相对熟练的“老手”都具有参考意义。63 FLUENT 模拟飞行器外部流场，最高 MA 多少时就不准确了？MA 达到一定的程度做模拟需注意哪些问题？ 不准确的标准是什么？没有判断标准就没办法判断。一般来说 fluent 计算马赫数大于 3-5 之后就不是很理想了（不过相信版本越新结果越好）。计算的时候应该从低马赫数慢慢往上算。比如说如果计算马赫数是 5 的话，就在马赫数 4 的计算结果上算，另外，求解器需选择耦合和显式的。（对于 6.3 来说，选择基于密度的求解器）68 做飞机设计时，经常计算一些翼型，可是经常出现计算出来的阻力是负值，出现负值究竟是什么原因，是网格的问题还是计算参数设置的问题
9、？ 如果这个问题对于某个人经常出现的话，那就比较奇怪了，阻力是负值，难道就是传说中的前缘吸力现身？呵呵，只是开个玩笑：），估计肯定是计算错了或者是设置错了。在飞机翼型气动里面，阻力主要有两种成份：压差阻力和摩擦阻力。应该是正值的。排除是计算过程的其他问题，我觉得在使用 Fluent 进行这方面的计算时，需要注意两个方面：1)参考值的设置，也就是 Report-Reference Values.这些参考值，是用来计算 Re，以及升力，阻力，力矩系数所要用到的。如果设置不当，即使计算过程是对的，所得到的升阻力等系数也是不对的。对于 2D 翼型仿真计算，比较容易出错的就是里面的 Area 该写什么，
10、单位是平方米，这里应该填写翼型的弦长（Chord Length），The area here is actually area per unit depth；就是每单位展长的面积。2)在监视力的时候，关于力的矢量方向设置，Solve-Monitor-Force.这个矢量方向千万不要小看，不能填错，填错了就可能出现阻力是负值的错误，Fluent 之前的版本所附带的例子，关于NACA0012 翼型的计算中，这里的矢量就设置错了，受错误例子的影响，韩占忠那本书中三角形翼型的那个例子也设置错误，在书的第112 页的第 6 步的第（7 ）小步就设置错误，升力系数的力方向矢量，应该是 X=-0.08715
11、5，Y=0.996195；前面他也写到要注意：要确保阻力和升力分别与来流平行和垂直，那么这两个力矢量肯定是垂直的了，那么这两个矢量的点乘就肯定等于零了；所幸的是，在Fluent6.3 版本的例子中，这个错误已经改正过来了。74 大概需要划分 100 万个左右的单元，且只计算稳态流动，请问这样的问题 PC 机上算的了吗？如果能算至少需要怎样的计算机配置呢？一般来说，按照 1000 个节点对 1MB 内存这样预估就差不多了，只计算稳态流动，pc 机应该差不多了，不过因为一般的 pc 机可能在连续计算 5、6 天之后就出现浮点运算错误，所以如果计算不是很复杂，采用的求解器和湍流模型不是太好计算资源，
12、应该还是可以的。 如果使用 pc 机计算，建议至少采用 2GB 内存，主板最好固态电容，不易爆浆，电源最好功率大典，应该差不多了，现在流行四核 cpu 的，可以考虑使用四核的，这样的配置下来也不比服务器差多少。76 GAMBIT 划分三维网格后，怎样知道结点数？如何知道总生成多少网格（整个模型）？ 个人一般是将网格读入 fluent 后，通过 grid-info-size 来看：）77 在 FLUENT 的后处理中可以显示一个管道的。某个标量的。圆截面平均值沿管道轴线（中心线）的变化曲线吗？何显示空间某一点的数值呀（比如某一点温度）？ 先创建一条 ling（中心线），然后在 xyplot 中生
13、成曲线80 如何在 gambit 中输入 cad 和 Pro/e 的图形？如何将 FLUNET 的结果 EXPORT 成 ANSYS 的文件？ autocad 需要将图形转化为 sat 格式，pro/e 可以将文件转化为 igse 或者 stp 格式。在 fluent 的 flie/export 中可以选择导出 ansys格式的文件81 入口和出口处的 k 和 epsilon 值怎么设置？ 可参考陶文铨教授的数值传热学、计算传热学的近代进展，里面有非常具体的介绍，且容易掌握和实施。87 courant 数：在模拟高压的流场的时候,迭代的时候总是自动减小其数值，这是什么原因造成的，为什么？怎么修
14、改？ 这是流场的压力梯度较大，Fluent 自身逐步降低时间步长，防止计算发散。一般的处理办法是：先将边界条件上的压力设置较低点，使得压力梯度较小一点，等到收敛的感觉差不多，在这个基础上，逐渐把压力增大，这样就不容易发散。94 把带网格的几个 volume，copy 到另一处，但原来 split 的界面，现在都变成了 wall，怎么才能把 wall 变成内部流体呢？直接边界面定义为 interior 即可98 Gambit 的网格相连问题：如果物体是由两个相连的模型所结合，一个的网格划分比较密、另一个比较稀疏，用Gambit 有办法将两个网格密度不同的物体，相连在一起吗？ 请参考第 16 题答
15、案。将两种网格交界的地方设置成一对 interface 即可。100 在 FLUENT 里定义流体的密度时，定义为不可压理想流体是用在什么地方呀，讲义上说是用于可变密度的不可压流动，不知如何理解？ define/matirial 中定义。可变密度的不可压缩流动，就是说在该流动下，流体介质的密度可以认为不变。比如说空气在流速在 0.3 马赫的情况下都可以认为是密度不变的101 已经建好的模型，想修改一些尺寸，但不知道顶点的座标，请问如何在 gambit 中显示点的座标？ 在 gambit 中的 geometr-vortex-summarize vortices 即可显示点的坐标。102 在 FL
16、UENT 模拟以后用 display 下的操作都无法显示，不过刚开始用的是好的，然后就不行了，为什么？DirectX 控制面板中的“加速”功能禁用即可103 能否同时设置进口和出口都为压力的边界条件？在这样的边界条件设置情况下发现没有收敛，研究的物理模型只是知道进口和出口的压力，不知道怎么修改才能使其收敛？ 当然可以同时设置进口和出口都为压力的边界条件。如果没有收敛，需要首先看看求解器、湍流模型、气体性质和边界条件时有没有出现 warning；其次，还是我上边的帖子所说的，对于可压流动，采用压力边界条件，不能一下把压力和温度加到所需值，应该首先设置较低的压力或温度，然后逐渐增大，最后达到自己所
17、需的值。104 在 FLUENT 计算时，有时候计算时间会特别长，为了避免断电或其它情况影响计算，应设置自动保存功能，如何设置自动保存功能？在非定常计算中读入自动保存文件时如下出现问题： Writing “F:propane16160575.cas“. Error: sopenoutputfile&: unable to open file for output Error Object: “F:propane16160575.cas“ Error: Error writing “F:propane16160575.cas“. Error Object: #f 非定常的，算了一段之后停下来，改
18、天继续算的时候，自动保存的时候出现问题，请问如何解决？ File-write-Autosave 就可以实现自动保存，自动保存的是 date 文件阿，你的怎么是 CASE 文件?105 gambit 划分时运动部分与静止部分交接面：一个系统的两块，运动部分与静止部分交接部分近似认为没有空隙（无限小，虽然实际上是不可能的），假设考虑做成一个实体，那么似乎要一起运动或静止；假设分开做成两个实体，那么交接处的两个不完全重合的面要设为 WALL 还是什么呢，设成 WALL 不就不能过流了 吗？ 将这一对接触面设置成 Interface 就行了，具体请参考第 47 题的解答。108 想把 gambit 的
19、图形保存成图片，可是底色怎么做成白色首先点开 GAMBIT 的 EDIT 菜单,其次点 GRAPHICS,在下拉列表中点到 WINDOWS BACKGROUND COLOR BLACK 一项 在下面VALUE 中填写 WHITE,再点左面的 MODIFY,就可以了.110 在分析一个转轮时，想求得转轮的转矩，不知道 fluent 中有什么方法可以提供该数据。本来想到用叶片上面的压力乘半径，然后做积分运算，但是由于叶片正反壁面统一定义的，即全部定义为 wall-rn1，所以分不出方向来了。report/force/moment 定义需要计算的面和旋转中心就 ok 了111 如何在 gambit
20、中实现坐标轴的变换：有一个三维的网格，想在柱坐标中实现，可是 gambit 中一直显示直角坐标？ 对于这个问题，你可以尝试一下：Operation-Tools-Coordinate System-Activate Coordinate System.113 利用 vof 非稳态求解，结果明显没有收敛的情况下，为什么就开始提示收敛,虽然可以不管它，继续算下去达到收敛。但是求解怎么会提前收敛？ 好像非稳态不存在收敛这个概念吧。（除非是双时间推进中）116 在 Gambit 中如何将两个 dbs 文件到入：把炉膛分成了三个 dbs 文件，现在想导入两个 dbs 文件，在 Gambit中进行操作，但好
21、象使用 open 命令就只能 open 一个 dbs 文件，请问这要怎么处理？ 将其中一个导出成 iges 或者别的格式，然后就能和 dbs 一起导入了120 scale 是把你所画模型中的单位转化为 Fluent 默认的 m，而 unite 是根据你自己的需要转化单位，也就是把Fluent 中默认的 m 转画为其他的单位，两中方法对计算没有什么影响吗？ scale 是对几何进行比例缩放，而 unit 只是改变单位，不改变几何外形的大小。比如，一个是 1m 的几何外形，通过 scale 将 m 变为 mm，那么几何外形就变成了1mm。如果通过 unite 将 m 改为 mm，那么几何外形不变，还是 1000mm，只是表示的单位变成 mm 了
