1、fluent 新手学习2、什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系? 边界条件与初始条件是控制方程有确定解的前提。边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。对于任何问题,都需要给定边界条件。初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况,对于瞬态问题,必须给定初始条件,稳态问题,则不用给定。对于边界条件与初始条件的处理,直接影响计算结果的精度。在瞬态问题中,给定初始条件时要注意的是:要针对所有计算变量,给定整个计算域内各单元的初始条件;初始条件一定是物理上合理的,要靠经验或实测结果。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
2、方程有什么区别? 我们知道很多描述物理问题的控制方程最终就可以归结为偏微分方程,描述流动的控制方程也不例外。从数学角度,一般将偏微分方程分为椭圆型(影响域是椭圆的,与时间无关,且是空间内的闭区域,故又称为边值问题),双曲型(步进问题,但依赖域仅在两条特征区域之间),抛物型(影响域以特征线为分界线,与主流方向垂直;具体来说,解的分布与瞬时以前的情况和边界条件相关,下游的变化仅与上游的变化相关;也称为初边值问题);从物理角度,一般将方程分为平衡问题(或稳态问题),时间步进问题。两种角度,有这样的关系:椭圆型方程描述的一般是平衡问题(或稳态问题),双曲型和抛物型方程描述的一般是步进问题。至于具体的分
3、类方法,大家可以参考一般的偏微分方程专著,里面都有介绍。关于各种不同近似水平的流体控制方程的分类,大家可以参考张涵信院士编写计算流体力学差分方法的原理与应用里面讲的相当详细。三种类型偏微分方程的基本差别如下:1)三种类型偏微分方程解的适定性(即解存在且唯一,并且解稳定)要求对定解条件有不同的提法;2)三种类型偏微分方程解的光滑性不同,对定解条件的光滑性要求也不同;椭圆型和抛物型方程的解是充分光滑的,因此对定解条件的光滑性要求不高。而双曲型方程允许有所谓的弱解存在(如流场中的激波),即解的一阶导数可以不连续,所以对定解条件的光滑性要求很高,这也正是采用有限元法求解双曲型方程困难较多的原因之一。3
4、)三种类型偏微分方程的影响区域和依赖区域不一样。在双曲型和抛物型方程所控制的流场中,某一点的影响区域是有界的,可采用步进求解。如对双曲型方程求解时,为了与影响区域的特征一致,采用上风格式比较适宜。而椭圆型方程的影响范围遍及全场,必须全场求解,所采用的差分格式也要采用相应的中心格式。在网格生成技术中,什么叫贴体坐标系?什么叫网格独立解? 数值计算的与实验值之间的误差来源只要有这几个:物理模型近似误差(无粘或有粘,定常与非定常,二维或三维等等),差分方程的截断误差及求解区域的离散误差(这两种误差通常统称为离散误差),迭代误差(离散后的代数方程组的求解方法以及迭代次数所产生的误差),舍入误差(计算机
5、只能用有限位存储计算物理量所产生的误差)等等。在通常的计算中,离散误差随网格变细而减小,但由于网格变细时,离散点数增多,舍入误差也随之加大。由此可见,网格数量并不是越多越好的。再说说网格无关性的问题,由上面的介绍,我们知道网格数太密或者太疏都可能产生误差过大的计算结果,网格数在一定的范围内的结果才与实验值比较接近,这样在划分网格时就要求我们首先依据已有的经验大致划分一个网格进行计算,将计算结果(当然这个计算结果必须是收敛的)与实验值进行比较(如果没有实验值,则不需要比较,后面的比较与此类型相同),再酌情加密或减少网格,再进行计算,再与实验值进行比较,并与前一次计算结果比较,如果两次的计算结果相
6、差较小(例如在 2%),说明这一范围的网格的计算结果是可信的,说明计算结果是网格无关的。再加密网格已经没有什么意义(除非你要求的计算精度较高)。但是,如果你用粗网格也能得到相差很小的计算结果,从计算效率上讲,你就可以完全使用粗网格去完成你的计算。加密或者减少网格数量,你可以以一倍的量级进行。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? 判断网格质量的方面有: Area 单元面 积,适用于 2D 单元,较为基本的单元质量特征。Aspect Ratio 长宽比 ,不同的网格单元有不同的 计算方法,等于 1 是最好的单元 ,如正三角
7、形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过 5:1. Diagonal Ratio 对角线之比,仅适用于四边 形和六面体单元, 默认是大于或等于 1 的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于 1,也就是正四边形或正六面体。 Edge Ratio 长边与最短边长度之比,大于或等于 1,最好等于 1,解释同上。EquiAngle Skew 通过单 元夹角计算的歪斜度,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。最好是要控制在 0 到 0.4 之间。EquiSize Skew 通过单 元大小计算的歪斜度,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。2D 质量好的单元该
8、值最好在 0.1 以内,3D 单元在 0.4 以内。MidAngle Skew 通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度,仅适用于四边形和六面体单元,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。Size Change 相邻单元大小之比, 仅适用于 3D 单元,最好控制在 2 以内。Stretch 伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的,仅适用于四边形和六面体单元,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。Taper 锥度。仅适用于四 边形和六面体单 元,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。Volume 单元体积, 仅 适用于 3D 单元,划分网格 时应避
9、免出现负体积。Warpage 翘曲。仅适用于四边形和六面体单元,在 0 到 1 之间,0 为质量最好,1 为质量最差。以上只是针对 Gambit 帮助文件的简单归纳 ,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。另外,在 Fluent 中的窗口 键入:grid quality 然后回车,Fluent 能检查网格的质量,主要有以下三个指标:1.Maxium cell squish: 如果该值等于 1,表示得到了很坏的单元;2.Maxium cell skewness: 该值在 0 到 1 之 间,0 表示最好,1 表示最坏;3.Maxium aspect-ratio: 1
10、表示最好。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? 这个问题就是非连续性网格的设置,一般来说就是把两个交接面设置为一对interface。另外,作此*作可能出现的问题及可供参考的解决方法为:问题:把两个面(其中一个实际是由若干小面组成,将若干小面定义为了 group 了)拼接在一起,也就是说两者之间有流体通过,两个面个属不同的体,网格导入到 fluent时,使用 interface 时 出现网格 check 的错误,将 interface 的边界条件删除,就不会发生网格检查的错误,如何将两个面的网格相连?原因:interface 后的两个体的交
11、接面, fluent 以将其作为内部流体处理(非重叠部分默认为 wall,合并后网格会在某些地方发生畸变,导致合并失败,也可能准备合并的两个面几何位置有误差,应该准确的在同一几何位置(合并的面大小相等时),在合并之前要合理分块。解决方法:为了避免网格发生畸变(可能一个面上的网格跑到另外的面上了),可以一面网格粗,一面网格细避免; 再者就是通过将一个面的网格直接映射到另一面上的,两个面默认为 interior.也可以将网格拼接一起.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)? 答:gambit 默认为 wall,
12、一般情况下可以到 fluent 再修改边界类型。 内部边界如果是 split 产生的,那么就不需再设定了,如果不是,那么就需要设定为 interface 或者是 internal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? 答:要得到一个问题的定解就需要有定解条件,而边界条件就属于定解条件。也就是说边界条件确定了结果。不同的流体介质有不同的物理属性,也就会得到不同的结果,所以必须指定区域类型。对于 gambit 来说,默认的区域类型是 fluid,所以一般情况下不需要再指定20 何为流体区域(fluid zone)和固体区域(solid zone)?为什么要使
13、用区域的概念?FLUENT 是怎 样使用区域的? Fluid Zone 是一个 单元组,是求解域内所有流体 单元的综合。所激活的方程都要在这些单元上进行求解。向流体区域输入的信息只是流体介质(材料)的类型。对于当前材料列表中没有的材料,需要用户自行定义。注意,多孔介质也当作流体区域对待。Solid Zone 也是一个 单元组,只不 过这组单元仅用来进行传热计算,不进行任何的流动计算。作为固体处理的材料可能事实上是流体,但是假定其中没有对流发生,固体区域仅需要输入材料类型。Fluent 中使用 Zone 的概念,主要是为了区分分块网格生成,边界条件的定义等等;21 如何监视 FLUENT 的计算
14、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? 可以采用残差控制面板来显示;或者采用通过某面的流量控制;如监控出口上流量的变化;采用某点或者面上受力的监视;涡街中计算达到收敛时,绕流体的面上受的升力为周期交变,而阻力为平缓的直线。怎样判断计算结果是否收敛?1、观察点处的值不再随计算步骤的增加而变化;2、各个参数的残差随计算步数的增加而降低,最后趋于平缓;3、要满足质量守恒(计算中不牵涉到能量)或者是质量与能量守恒(计算中牵涉到能量)。特别要指出的是,即使前两个判据都已经满
15、足了,也并不表示已经得到合理的收敛解了,因为,如果松弛因子设置得太紧,各参数在每步计算的变化都不是太大,也会使前两个判据得到满足。此时就要再看第三个判据了。还需要说明的就是,一般我们都希望在收敛的情况下,残差越小越好,但是残差曲线是全场求平均的结果,有时其大小并不一定代表计算结果的好坏,有时即使计算的残差很大,但结果也许是好的,关键是要看计算结果是否符合物理事实,即残差的大小与模拟的物理现象本身的复杂性有关,必须从实际物理现象上看计算结果。比如说一个全机模型,在大攻角情况下,解震荡得非常厉害,而且残差的量级也总下不去,但这仍然是正确的,为什么呢,因为大攻角下实际流动情形就是这样的,不断有涡的周
16、期性脱落,流场本身就是非定常的,所以解也是波动的,处理的时候取平均就可以呢:)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? 1、亚松驰(Under Relaxation):所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减,以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时,为松驰因子(Relaxation Factors)。数值传热学-2142、FLUENT 中的亚松驰:由于 FLUENT 所解方程组的非线性,我们有必要控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制,该方法在每一部迭代中减少了的变化量。亚松驰最简单的形式为:单元
17、内变量等于原来的值 加上亚松驰因子 a 与 变化的积, 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使用分离解算器解的方程,包括耦合解算器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都会有一个相关的亚松驰因子。在 FLUENT 中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题,但是对于一些特殊的非线性问题(如:某些湍流或者高 Rayleigh 数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如果经过 4 到 5 步的迭代残差仍然增长,你就需要减小亚松驰因子。有时候,如果发现残差开始增加,你可以改变亚松驰因子重新
18、计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件,并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是,亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加,但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。注意:粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。而且,如果直接解焓方程而不是温度方程(即:对 PDF 计算),基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的。要查看默认的亚松弛因子的值,你可以在解控制面板点击默认按钮。对于大多数流动,不需要修改默认亚松弛因子。但是,如果出现不稳定或者发散你就需要减小默认
19、的亚松弛因子了,其中压力、动量、k 和 e 的亚松弛因子默认值分别为 0.2,0.5,0.5 和 0.5。对于 SIMPLEC 格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。在密度和温度强烈耦合的问题中,如相当高的 Rayleigh 数的自然或混合对流流动 ,应该对温度和/或密度(所用的 亚松弛因子小于 1.0)进行亚松弛。相反,当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时,流动密度是常数,温度的亚松弛因子可以设为1.0。对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF 变量,对于某些问题默认的亚松弛可能过大,尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为 0.8 以使得收敛更容易。SIMPLE 与 SIMPLEC 比较在
20、 FLUENT 中,可以使用标准 SIMPLE 算法和 SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法,默认是 SIMPLE 算法,但是 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驰迭代时,具体介绍如下:对于相对简单的问题(如:没有附加模型激活的层流流动),其收敛性已经被压力速度耦合所限制,你通常可以用 SIMPLEC 算法很快得到收敛解。在 SIMPLEC 中,压力校正亚松驰因子通常设为 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 可能会导致不稳定。对于所有的过渡流动计算,强烈推荐使用PISO 算法邻近校正
21、。它允 许你使用大的 时间步,而且对于动量和压力都可以使用 亚松驰因子 1.0。对于定常状态问题,具有邻近校正的 PISO 并不会比具有较好的亚 松驰因子的 SIMPLE 或 SIMPLEC 好。对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用 PISO 倾斜校正。当你使用 PISO 邻近校正时, 对所有方程都推荐使用 亚松驰因子为 1.0 或者接近 1.0。如果你只对高度扭曲的网格使用 PISO 倾斜校正, 请设定动量和压力的亚松驰因子之和为 1.0 比如:压力亚松驰因子 0.3,动量亚松驰因子 0.7)。如果你同时使用 PISO 的两种校正方法,推荐参 阅 PISO 邻近校正中所用的方法
22、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 Lets take care of the warning “turbulent viscosity limited to viscosity ratio*“ which is not physical. This problem is mainly due to one of the following: 1)Poor mesh quality(i.e.,skewness 0.85 for Quad/Hex, or
23、 skewness 0.9 for Tri/Tetra elements). what values do you have? 2)Use of improper turbulent boudary conditions. 3)Not supplying good initial values for turbulent quantities. 出现这个警告,一般来讲,最可能的就是网格质量的问题,尤其是 Y+值的问题;在划分网格的时候要注意,第一层网格高度非常重要,可以使用 NASA 的 Viscous Grid Space Calculator 来计算第一层网格高度;如果这方面已经注意了,那
24、就可能是边界条件中有关湍流量的设置问题,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?假扩散(false diffusion)的含义:基本含义:由于对流扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的现象。有的文献中将人工粘性(artificial viscosity)或数值粘性(numerical viscosity)视为它的同义词。拓宽含义:现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式;2.流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题);3.建立差分格式时没有考虑到非常数的源项
25、的影响。克服或减轻假扩散的格式或方法,为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)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
26、.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。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?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*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 PRE
27、SSURE 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 Pinf。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
28、文中来说明问题?三种方法来得到用于插入到论文的图片: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* 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36 在 DPM 模型中,粒子轨迹能表示粒子在
29、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)?首先选择 DMP 模型,在 set injection properties 面板中,选择 injection type 的类型为 single,然后设置初始条件,如位置(x,y,z),速度,直径(如 20 微米的粒子),温度,质量流率等!设定完成后,你就可以行迭代了。等气相和离散相收敛以后,你就可以追踪粒子轨迹。在 display 中打开 particle tracks 面板进行*作!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?速度入口的边界条件适用于不可压流动
30、,需要给定进口速度以及需要计算的所有标量值。速度入口边界条件不适合可压缩流动,否则入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。关于湍流参数的定义方法,根据所选择的湍流模型的不同有不同的湍流参数组合,具体可以参考 Fluent 用户手册的相关章节 ,也可以参考王福军的书计算流体动力学分析CFD 软件原理与应用的第 214-216 页,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?这些都可以用 tecplot 来处理 将 fluent 计算的 date 和 case 文件倒入到 tecplot 中 断面可以做切片速度矢量图流线图 直接就可以选择相应选项来查看
31、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分离式求解器以前主要用于不可压缩流动和微可压流动,而耦合式求解器用于高速可压流动。现在,两种求解器都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动,但总的来讲,当计算高速可压流动时,耦合式求解器比分离式求解器更有优势。Fluent 默认使用分离式求解器,但是, 对 于高速可压流动,由强体积力( 如浮力或者旋转力)导 致的强耦合流动,或者在非常精细的网格上求解的流动,需要考虑耦合式求解器。耦合式求解器耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。耦合式求解器所需要的内存约是分离式求解器的 1.5 到 2 倍,选择时可
32、以根据这一情况来权衡利弊。在需要耦合隐式的时候,如果计算机内存不够,就可以采用分离式或耦合显式。耦合显式虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式需要的内存少,当然它的收敛性也相应差一些。需要注意的是,在分离式求解器中提供的几个物理模型,在耦合式求解器中是没有的。这些物理模型包括:流体体积模型(VOF) ,多项混合模型,欧拉混合模型,PDF燃烧模型,预混合燃烧模型,部分预混合燃烧模型,烟灰和 NOx 模型,Rosseland 辐射模型,熔化和凝固等相变模型,指定质量流量的周期流动模型,周期性热传导模型和壳传导模型等。而下列物理模型只在耦合式求解器中有效,在分离式求解器中无效:理想气体模型
33、,用户定义的理想气体模型,NIST 理想气体模型,非反射边界条件和用于层流火焰的化学模型。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? 在 Gambit 目录中,有三个文件,分别是 default_id.dbs,jou,trn 文件, 对 Gambit 运行 save,将会在工作目录下保存这三个文件:default_id.dbs,default_id.jou,default_id.trn。jou 文件是 gambit 命令记录文件,可以通过运行 jou 文件来批处理 gambit 命令;dbs 文件是 gambit
34、 默 认的储存几何体和网格数据的文件;trn 文件是记录 gambit 命令显示窗(transcript)信息的文件;msh 文件可以在 gambit 划分网格和设置好 边界条件之后 export 中选择 msh 文件输出格式,该文件可以被 fluent 求解器读取。Case 文件包括网格,边界条件,解的参数,用 户界面和图形环境。Data 文件包含每个网格单元的流动值以及收敛的历史纪录(残差值)。Fluent 自动 保存文件类型,默认为 date 和 case 文件Profile 文件边界轮廓用于指定求解域的边界区域的流动条件。例如,它们可以用于指定入口平面的速度场。读入轮廓文件,点击菜单
35、File/Read/Profile.弹出选择文件对话框,你就可以读入边界轮廓文件了。写入轮廓文件,你也可以在指定边界或者表面的条件上创建轮廓文件。例如:你可以在一个算例的出口条件中创建一个轮廓文件,然后在其它算例中读入该轮廓文件,并使用出口轮廓作为新算例的入口轮廓。要写一个轮廓文件,你需要使用 Write Profile 面板(Figure 1),菜单:File/Write/Profile44 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。如何把这个 zone 定义出来?而且这个 zone 仍然是流体流动的。在 gambit 中先将需要的 zone 定义出来,对于
36、要随流体流动我觉得这个可以用动 网格来处理 在动网格设置界面 将这个随流体流动的 zone 设置成刚体 这样既可以作为 zone 不影响流体流通 也可以随流体流动 只是其运动的 udf 不好定义 最好根据其流动规律编动网格 udf46 如何选择单、双精度解算器的选择Fluent 的单双精度求解器适合于所有的 计 算平台,在大多数情况下,单精度求解器就能很好地满足计算精度要求,且计算量小。但在有些情况下推荐使用双精度求解器:1, 如果几何体包含完全不同的尺度特征(如一个长而壁薄的管),用双精度的;2, 如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域,不同区域之间存在很大的压差,用双精度。3, 对
37、于有较高的热传导率的问题或对于有较大的长宽比的网格,用双精度。47 求解器 为 flunet5/6 在设置边界条件时,specify boundary types 下的 types 中有三项关于 interior,interface,internal 设置,在什么情况下设置相应的条件?它们之间的区别是什么?interior 好像是把边界设置为内容默认的一部分;interface 是两个不同区域的边界区,比如说离心泵的叶轮旋转区和叶轮出口的交界面;internal;请问以上三种每个的功能?最好能举一两个例子说明一下,因为这三个都是内部条件吧,好像用的很多。interface,interior,i
38、nternal boundary 区别?在 Fluent 中,Interface 意思为“交接面” ,主要用途有三个:多重坐标系模型中静态区域与运动区域之间的交接面的定义;滑移网格交接处的交接面定义,例如:两车交会,转子与定子叶栅模型,等等,在 Fluent 中, interface 的交接重合处默认为 interior,非重合处默认为 wall;非一致网格交接处,例如:上下网格网格间距不同等。Interior 意思为“ 内部的”,在 Fluent 中指计算区域。Internal 意思为“ 内部的 ”,比如说内能,内部放射率等,具体应用不太清楚。48 FLUENT 并行计算中 Flexlm 如
39、何对多个 License 的管理?在 FLEXlm LMTOOLS Utility-config services-service name 里选好你要启动的软件的配备的 service name,然后配置好下边的 path to the lmgrd.exe file 和 path to the license file,然后 save service,转到 FLEXlm LMTOOLS Utility-config services-start/stop/reread 下,选 中要启动的 license,start server 即可49 在“solver”中 2D 、axisymmetri
40、c 和 axisymmetric swirl 如何区别?对于 2D 和 3D各有什么适用范围?从字面的意思很好理解 axisymmetric 和 axisymmetric swirl 的差别:axisymmetric:是轴对称的意思,也就是关于一个坐标轴对称,2D 的 axisymmetric 问题仍为 2D 问题。而 axisymmetric swirl:是轴对称旋转的意思,就是一个区域关于一条坐标轴回转所产生的区域,这产生的将是一个回转体,是 3D 的问题。在 Fluent 中使用这个,是将一个 3D 的问题简化 为 2D 问题,减少计算量,需要注意的是,在 Fluent 中,回转轴必须是
41、 x 轴。50 在设置速度边界条件时,提到了“Velocity formulation(Absolute 和 Relative)”都是指的动量方程的相对速度表示和绝对速度表示,这两个速度如何理解?在定义速度入口边界条件时,Reference Frame 中有 Absolute 和 Relative to Adjacent Cell Zone 的选项,关于这个,Fluent 用户手册上是这样写的:“ If the cell zone adjacent to the velocity inlet is moving, you can choose to specify relative or ab
42、solute velocities by selecting Relative to Adjacent Cell Zone or Absolute in the Reference Frame drop-down list. If the adjacent cell zone is not moving, Absolute and Relative to Adjacent Cell Zone will be equivalent, so you need not visit the list. ” 如果速度入口处的单元在计算的过程中有运动发生的情况(如果你使用了运动参考系或者滑移网格),你可以
43、选择使用指定相对于邻近单元区域的速度或在参考坐标系中的绝对速度来定于入口处的速度;如果速度入口处的相邻单元在计算过程中没有发生运动,那么这两种方法所定义的速度是等价的。Specifying Relative or Absolute Velocity If the cell zone adjacent to the wall is moving (e.g., if you are using a moving reference frame or a sliding mesh), you can choose to specify velocities relative to the zone
44、motion by enabling the Relative to Adjacent Cell Zone option. If you choose to specify relative velocities, a velocity of zero means that the wall is stationary in the relative frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone in the absolute frame. If you choose to specify absolute
45、 velocities (by enabling the Absolute option), a velocity of zero means that the wall is stationary in the absolute frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone-but in the opposite direction-in the relative reference frame. If you are using one or more moving reference frames,
46、sliding meshes, or mixing planes, and you want the wall to be fixed in the moving frame, it is recommended that you specify relative velocities (the default) rather than absolute velocities. Then, if you modify the speed of the adjacent cell zone, you will not need to make any changes to the wall ve
47、locities, as you would if you specified absolute velocities. Note that if the adjacent cell zone is not moving, the absolute and relative options are equivalent. 这个问题好像问的不是特别清楚,在 Fluent6.3 中,问题出现的这个 Velocity formulation(Absolute 和 Relative)设置,应该是设置求解器时出现的选项,在使用Pressure-based 的求解器 时, Fluent 允许用户定义的速度
48、形式有绝对的和相对的,使用相对的速度形式是为了在 Fluent 中使用运 动参考系以及滑移网格方便定义速度,关于这两个速度的理解很简单,可以参考上面的说明;如果使用 Density-based 的求解器,这个求解器的算法只允许统一使用绝对的速度形式。51 对于出口有回流的问题,在出口应该选用什么样的边界条件(压力出口边界条件、质量出口边界条件等)计算效果会更好?答:给定流动出口的静压。对于有回流的出口,压力出口边界条件比质量出口边界条件边界条件更容易收敛。压力出口边界条件压力根据内部流动计算结果给定。其它量都是根据内部流动外推出边界条件。该边界条件可以处理出口有回流问题,合理的给定出口回流条件
49、,有利于解决有回流出口问题的收敛困难问题。 出口回流条件需要给定:回流总温(如果有能量方程),湍流参数(湍流计算),回流组分质量分数(有限速率模型模拟组分输运),混合物质量分数及其方差(PDF 计算燃烧)。如果有回流出现,给的表压将视为总压,所以不必给出回流压力。回流流动方向与出口边界垂直。52 对于不同求解器,离散格式的选择应注意哪些细节?实际计算中一阶迎风差分与二阶迎风差分有什么异同?离散格式对求解器性能的影响控制方程的扩散项一般采用中心差分格式离散,而对流项则可采用多种不同的格式进行离散。Fluent 允许 用户为对流项选择 不同的离散格式(注意:粘性项总是自动地使用二阶精度的离散格式)。默认情况下,当使用分离式求解器时,所有方程中的对流项均用一阶迎风格式离散;当使用耦合式求解器时,流动方程使用二阶精度格式,其他方程使用一阶精度格式进行离散。此外,当选择分离式求解器时,用户还可为压力选择插值方式。当流动与网格对齐时,如使用四边形或六面体网格模拟层流流动,使用一阶精度离散格式是可以接受的。但当流动斜穿网格线时,一阶精度格式将产生明显的离散误差( 数 值扩 散) 。因此,对于 2D 三角形及 3D 四面体网格,注意使用二阶精度格式,特别是对复杂流动更是如此。一般来讲,在一阶精度格式下容易收敛,但精度较差。有时,为了加快