Fluent学习总结
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
FLUENT学习总结
1 概述:
FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD软件包之一,最初由FLUENT Inc.公司发行。
2006年2月ANSYS Inc.公司收购FLUENT Inc.公司后成为全球最大的CAE软件公司。
FLUENT是一个用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件。
FLUENT提供了灵活的网格特性,可以支持多种网格。
用户可以自由选择使用结构化或者非结构化网格来划分复杂的几何区域,例如针对二维问题支持三角形网格或四边形网格;针对三维问题支持四面体、六面体、棱锥、楔形、多面体网格;同时也支持混合网格。
用户可以利用FLUENT提供的网格自适应特性在求解过程中根据所获得的计算结果来优化网格。
FLUENT是使用C语言开发的,支持并行计算,支持UNIX和Windows等多种平台,采用用户/服务器的结构,能够在安装不同操作系统的工作站和服务器之间协同完成同一个任务。
FLUENT通过菜单界面与用户进行交互,用户可以通过多窗口的方式随时观察计算的进程和计算结果。
计算结果可以采用云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、动画等多种方式显示、存贮和打印,也可以将计算结果保存为其他CFD软件、FEM软件或后处理软件所支持的格式。
FLUENT还提供了用户编程接口,用户可以在FLUENT的基础上定制、控制相关的输入输出,并进行二次开发。
1.1 FLUENT软件包的组成
针对不同的计算对象,CFD软件都包含有3个主要功能部分:前处理、求解器、后处理。
其中前处理是指完成计算对象的建模、网格生成的程序;求解器是指求解控制方程的程序;后处理是指对计算结果进行显示、输出的程序。
FLUENT软件是基于CFD软件的思想设计的。
FLUENT软件包主要由GAMBIT、Tgrid、Filters、FLUENT几部分组成。
(1)前处理器。
包括GAMBIT、Tgrid和Fliters。
其中GAMBIT是由FLUENT Inc.公司自主开发的专用CFD前置处理器,用于模拟对象的几何建模以及网格生成。
Tgird是一个附加的前置处理器,它可以从GAMBIT或其他的CAD/CAE软件包中读入所生成的模拟对象的几何结构,从现有的边界网格开始生成由三角形、四面体或混合网格组成的体网格。
Filters实际上就是其他CAD/CAE软件包,例如ANSYS、CGNS、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN、ICEM等与FLUENT之间的接口,通过接口可以将由其他CAD/CAE软件包所生成的面网格或体网格读入到FLUENT。
(2)求解器。
它是CFD软件包的核心,FLUENT实际上是一个求解器,FLUENT6.3.26是一个基于非结构化网格的通用求解器,支持并行计算,分单精度和双精度两种。
一旦所生成的网格读入到FLUENT中,所有剩下的操作都可以在FLUENT里面完成,其中包括设置边界条件、定义材料性质、执行求解、根据计算结果优化网络、对计算结果进行后处理等。
(3)后处理器。
FLUENT本身附带有强大的后处理功能,有云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、粒子轨迹图、动画等多种方式显示、存贮和输出计算结果,可以平移、缩放、旋转、镜像图像,也可以将计算结果导入到其他CFD、FEM软件或其他后处理软件中,例如Tecplot。
1.2 FLUENT软件包的工程应用背景
应用CFD软件可以进行大量虚拟(数值)试验,在此基础上再结合一定的实际经验,可以加快开发进程、降低开发成本、提高企业的创新力和竞争力。
FLUENT软件是目前市场占有率最大的CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。
只要是涉及流动、传热、化学反应等的工程问题,都可以用FLUENT来进行分析。
FLUENT采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而能达到最佳的收敛速度和求解精度。
FLUENT提供了丰富的物理模型、数值方法供用户选择,而且具有强大的前后处理功能,灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在航空航天、汽车设计、船舶、机械、能源动力、化工、环境、电子、噪声、材料加工、生物医药、燃料电池等许多领域都有着广泛的应用。
FLUENT的特点以及能够解决的工程问题可以归纳为以下方面:
1.二维平面、二维轴对称、二维轴对称旋流、三维流动问题。
2.可以建立三角形、四边形、四面体、六面体、棱柱(楔形)、棱锥、多面体网格以
及混合网格,计算过程中网格可以根据计算结果自适应粗化或细化。
3.定常(稳态)和非定常(瞬态)问题。
4.不可压和可压缩流动问题,包括所有的速度范围(亚、跨、超、高超声速流动)。
5.无粘流、层流和湍流。
湍流模型包含Spalart-Allmaras(S-A)模型,k-ω模型、雷诺应
力模型(RSM)、大涡模拟(LES)以及最新的分离涡模拟(DES)和V2F模型等。
另
外用户还可以定制或添加自己的湍流模型。
6.牛顿流体和非牛顿流体。
7.传热问题,包括强迫对流、自然对流和混合对流换热以及流体-固体共轭流动与换热、
热辐射。
8.化学组分的混合与反应,包括单一组分和多组分燃烧以及表面沉积/反应。
9.自由表面流动和气-固、气-液、液-固多相流动。
10.采用拉格朗日轨道模型计算离散相(颗粒/液滴/气泡)的运动(包括离散相与连续
相的双向耦合以及喷雾模型)。
11.气穴现象。
12.融合/凝固等相变问题。
13.非均质渗透性、惯性阻抗、固体热传导、多孔介质模型(考虑多孔介质压力突变)、
多孔介质中的流动与传热。
14.集总参数模型的风扇、泵、散热器、热交换器的模拟。
15.基于精细流场解算的预测流体噪声的声学模拟。
16.惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题,静止和运动物体的相互作用(包括叶轮
机械、多体分离等问题)。
17.通过动/变形网格技术解决边界运动的问题,用户只需指定初始网格和运动壁面的边
界条件,余下的网格变化完全由解算器自动生成。
网格变形的方式有三种:弹簧压
缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。
其局部网格重生式是FLUENT所独有的,
而且用途广泛,可用于非结构网格、变形较大问题以及事先不了解物体运动规律而
完全由流动引起的力所决定的问题。
18.丰富的流体、固体材料物理属性数据库。
19.附加的磁流体模块主要模拟电磁场和导电流体之间的相互作用问题;连续纤维模块
主要模拟纤维和气体流动之间的动量、质量以及热的交换问题。
20.提供大量的UDF函数作为二次开发接口,方便用户处理质量、动量、热量和化学组
分反应源项,改变边界条件,控制输入输出,设置部分材料物性,挂入自己开发的
物理模型,方便用户进行二次开发。
1.3 FLUENT的基本操作步骤
1.3.1 问题分析
当利用FLUENT解决某一工程问题时,需要详细考虑以下几个问题:
(1)确定计算目标。
预期从CFD模型计算中获得什么样的结果?(速度场、温度场、气动力等),获得这些结果需要的时间要求多久,从模型中需要得到什么样的精
度?(气动力的误差小于百分之几等)。
(2)选择计算模型。
所遇到的问题能否简化?(三维问题是否可以简化为二维或轴对称问题或是否可以简化为面对称问题),计算区域如何界定,使用什么样的边界
条件,各个边界的信息是否充分,什么类型的网格拓扑结构更加适合解决所遇到
的问题,所有这些问题将决定计算模型的选用。
(3)确定物理模型。
确定无粘度还是有粘度,层流还是湍流,定常还是非定常,可压缩流动还是不可压缩流动,是否需要应用其他的物理模型(燃烧、多相流等)。
(4)确定解的程序。
确定是否使用默认解的格式与参数值,采用哪一种求解格式可以加快收敛,估计得到收敛解需要的时间要多久,是否需要选择高阶格式。
(5)分析改进计算。
根据获得的收敛结果,分析流型是否正确,关键的物理现象(分离、激波膨胀波等)是否模拟正确,力、力矩、流量、温度等与实验值比较是否
满足模拟精度要求,是否需要做模型上的改进(例如是否需要考虑三维效应),
计算域是否需要扩大,边界层是否需要加密网格等。
1.3.2 基本操作步骤
1.利用GAMBIT建立计算区域和指定边界条件类型
2.利用FLUENT求解器求解
步骤1:FLUENT求解器的选择。
2d表示二维、单精度求解器;2ddp表示二维、双精度求解器;3d表示三维、单精度求解器;3ddp表示三维、双精度求解器。
步骤2:文件导入和网格操作。
(1)读入网格文件。
依次点击File—Read—Case…
(2)检查网格文件。
依次点击Grid—Check,从Domain Extents可以看出计算域的大小,从minimum volume可以知道最小的网格体积,最小体积必须
大于零,否则需重新划分网格
(3)设置计算区域尺寸。
依次点击Grid—Scale…
(4)显示网格。
依次点击Display—Grid…
步骤3:选择计算模型
(1)求解器的定义。
依次点击Define—Models—Solver…Fluent6.3一共提供了3种求解方法:压力基隐式求解,密度基隐式求解,密度基显式求解。
其中压力基方法原来主要用于低速不可压缩流动的求解,而密度基方法
则主要针对高速可压缩流动而设计,但是现在两种方法都已经拓展成为
可以求解很大流动速度范围的求解方法。
两种求解方法的共同点是都使
用有限容积的离散方法,但线性化和求解离散方程的方法不同。
压力求
解器是从原来的分离式求解器发展而来的,它是按顺序依次求解动量方
程、压力修正方程、能量方程和组分方程及其他标量方程,如湍流方程
等,和之前不同的是,压力基求解器还增加了耦合算法,可以自由地在
分离求解和耦合求解之间转换,耦合求解的收敛速度快,但需要更多的
内存和计算量。
密度基求解器是从原来的耦合求解器发展而来的,它是
同时求解连续性方程、动量方程、能量方程和组分方程,然后顺序求解
其他标量方程,如湍流方程等。
注意,密度基求解器没有压力修正方程,
是因为该求解器中的压力是由状态方程确定的。
密度基求解器收敛速度
快,需要内存和计算量比压力基求解器要大。
(2)其他计算模型的选定。
FLUENT启动默认的是计算层流不可压流动,不需要设置其他模型。
在实际问题中,除了要计算流场,有时还要计算温度
场(Energy传热)或浓度场等,因此可能会用到其他物理模型(Multiphase
多相流,Radiation辐射,Species组分输运与化学反应,Discrete Phase
离散相,Solidification&Melting凝固和融化,Acoustics声学)。
如果流动
为湍流,还需要设置湍流模型,依次点击Define—Models—Viscous…选
择合适的湍流模型需要考虑以下几点:流体的物理现象、特殊问题的简
化、模拟精度的要求、可用的计算资源如何、模拟要求的时间长短等。
(3)操作环境的设置。
依次点击Define—Operating Conditions…
步骤4:定义流体的物理性质。
依次点击Define—Materials…
步骤5:设置边界条件。
依次点击Define—Boundary Conditions…
(1)设置fluid流体区域的物质。
(2)设置Inlet的边界条件。
(3)设置Outlet的边界条件。
(4)设置Wall的边界条件。
步骤6:求解方法的设置及其控制
(1)求解参数的设置。
依次点击Solve—Controls—Solution…
(2)初始化。
依次点击Solve—Initialize—Initialize…
(3)打开残差监控图。
依次点击Solve—Monitors—Residual…
(4)保存当前的case文件。
依次点击File—Write—Case…,通过这一步骤保存前面的所有设置。
(5)开始迭代计算。
依次点击Solve—Iterate…
(6)保存计算后的Case和Data文件。
依次点击File—Write—Case&Data…
步骤7:计算结果显示
利用FLUENT提供的图形工具可以很方便地处理CFD求解结果中所包含的信息,
并观察相应的结果,绘制等值线、速度矢量、迹线以及某个剖面上的物理量分
布XY点线图等。
2 常用的边界条件
边界设置的一般原则:
1.尽量将边界设置在进出口位置,尽量选择容易收敛的位置;
2.不要在梯度变化较大的地方设置边界;
3.尽量减小边界附近的网格偏角。
利用TUI命令可以储存和导入边界设置:
/file/write-bc
/file/read-bc
边界条件也可以用UDF函数和Profile文件来定义。
Profile文件可以通过以下两种方式创建:1.通过其他的CFD仿真软件创建;2.通过边界条件设置数据创建。
2.1 压力进口边界条件
压力进口(pressure-inlet):边界条件用于定义流动进口的压力以及流动的其他标量特
性参数。
这种边界条件对可压和不可压流动计算都适用,可用于进口的压力已知但流率或速度未知的情况,该边界条件适用于实际中的很多情形,如浮力驱动的流动。
压力进口边界条件也可用来定义外部或无约束流动中的“自由”边界。
FLUENT允许用户激活不同的计算模型,并允许在不同的坐标系下、以不同方式设置压力及相关物理量的值,因此,该对话框中选项的数目和形式经常有变化,现只对部分常用选项进行介绍。
(1)Zone Name:设置边界区域的名称。
(2)Momentum:选项卡显示压力进口边界上的动量边界条件,该选项下有如下需要设置的内容:Gauge Total Pressure:设置入口的总压,注意该值是相对于参考
压力的相对压力;Supersonic/Initial Gauge Pressure:当进口的局部流动是超音
速时,或者需要用压力入口的值来初始化全场,则要求用户指定静压;Direction
Specification Method:指定采用什么样的方式定义流动方向;Coordinate System:
指定是由Cartesian(直角坐标系)、Cylindrical(柱坐标系)还是Local Cylindrical
(局部柱坐标系)来输入速度值;Turbulence Specification Method:指定使用哪
种方式来输入湍流参数。
(3)Thermal选项卡显示热边界条件
(4)Radiation:使用辐射模型时要设置的选项。
(5)Species:显示组分边界条件;
(6)DPM:显示离散相边界条件;
(7)Multiphase:如果选用了多相流模型,需要在此对第二相及某些参数进行设置;
(8)UDS:只有用户在User—Defined Scalars对话框中定义了自定义标量时可用。
2.2 速度进口边界条件
速度进口(velocity-inlet)边界条件用于定义在流动进口处的流动速度及相关的其他标量的值,这一边界条件适用于不可压流动。
在速度入口边界条件中,流场入口边界的驻点参数为了满足入口处的速度条件是允许任意浮动的,因此如果速度入口用于可压流动可能导致非物理结果。
Velocity Specification Method:设置定义进口速度的方式。
FLUENT提供了三种方式让用户选择:Magnitude and Direction(指定速度的大小和方向)、Components(指定速度分量)和Magnitude,Normal to Boundary(指定速度大小,方向垂直于边界)。
2.3 质量流进口边界条件
质量流入口(mass-flow-inlet)边界条件用来描述进口的质量流量或质量通量。
进口边界上如果使用质量流入口指定质量通量后,允许入口的总压随着内部求解过程而变化,即质量通量固定,则总压可浮动。
该边界条件与压力进口边界条件相反,在压力进口边界条件中,指定总压,则质量通量浮动。
如果流场在入口处的主要流动特征是质量流量保持不变,则适合采用质量流入口条件。
但需要注意的是,固定入口质量流量将导致入口总压的调整,从而会降低计算的收敛性。
2.4 压力出口边界条件
压力出口(Pressure-outlet)边界条件需要在出口边界处设置静压(相对压力)。
静压值的设置只用于亚音速流动,如果当地流动达到超音速时,所设置的压力就不再被使用,此时压力由流场内部通过插值外推得到,所有其他的流动参数也都从内部外推得到。
在压力出口边界上还需要定义“回流(backflow)”条件。
回流条件顾名思义,就是在压力出口边界上出现了回流即有流体从外面进入计算域时使用的边界条件。
推荐使用真实物理现象流场中的数据作为回流条件。
实际上真实的物理过程可能并没有回流,但是在迭代计算过程中有可能出现数值上的出口边界上流动反向,此时当设置了较真实的回流参数时,将有利于解的收敛。
2.5 出流(Outflow)边界条件
出流(outflow)边界条件用于模拟在求解前流速和压力都未知的出口边界。
在该边界上,用户不需要定义任何内容(模拟辐射传热、粒子的离散相及多口出流除外)。
该边界条件适合于出口处的流动是完全发展的情况,即出流边界上的变量都由区域内部直接外推得到,且对上游流动没有影响。
出流边界不能用于以下几种情况:1.求解问题中含有压力进口边界条件;2.流场是可压缩流动时;3.模拟变密度的非定常流动;4.欧拉多相流模型情况。
2.6 压力远场边界条件
压力远场(Pressure Far-Field)边界条件用来描述无穷远处的自由可压来流,主要设置项目为自由来流马赫数和静参数条件。
该边界条件只用于气体的密度是通过理想气体定律来计算的情况,不能用于其他流动。
为了满足“无限远”的要求,需将该边界远离我们关心的计算区域,例如在翼型绕流的模拟中,压力远场边界一般距离模型约20倍弦长左右。
2.7 固壁边界条件
壁面(wall)用于限定fluid和solid区域。
在粘性流动中,壁面默认为无滑移边界条件,但用户可以根据壁面边界区域的平移或转动来指定一个切向速度分量,或者通过指定剪切来模拟一个“滑移”壁面。
在流体和壁面之间的剪应力和热传导可根据流场内部的流动参数来计算。
2.8 流体区域
流体(fluid):流体区域是一组单元,所有激活的方程都要在这些单元上进行求解。
唯一需要输入的信息是流体介质的类型,需要指定流体区域包含哪种介质以便恰当的材料属性被使用。
2.9 固体区域
固体(solid)区域是一个单元组,此单元组仅用来进行传热计算,不进行任何流动计算。
作为固体对待的材料实际上可能是流体,但是假定其中没有对流发生。
固体区域仅需要输入固体材料的类型。
2.10 周期性边界条件
在流场的边界形状和流场结构存在周期性变化特征时,可以采用周期性边界条件。
在FLUENT中可以设置两种周期性边界条件。
第一种类型的周期性边界条件不允许在周期平面上出现压力降。
第二种周期性边界条件则允许在周期性边界上出现压力降,从而可以计算“充分发展”的周期性运动,例如顺拍或叉排管束问题的简化。
2.11 对称边界条件
对称(symmetry)边界条件用于物理外形以及所期望的流动/传热的结果具有镜像对称特征的情况,也可用来描述粘性流动中的滑移壁面。
在对称边界上,不需要定义任何值和参数,但必须定义对称边界的位置。
2.12 内部界面(interior)与交界面(interface)
用在两个区域(如水泵中同叶轮一起旋转的流体区域与周围的非旋转流体区域)的界面处,将两个区域“隔开”。
在此边界上不需要用户输入任何内容,只需要指定其位置。
内部界面实际上是两个区域公用的一个界面,这一点用交界面(interface)不同。
交界面通常也表示两个区域的交界面,这两个面一般来说是重合的或者是部分重合,由此可知交界面一定是成对存在的。
2.13 其他一些边界条件
风扇(fan):风扇是一个集总参数模型,用于确定具有已知特性的风扇对大流域流场的影响。
这种边界条件允许用户输入风扇的压力与流率(速度)之间的经验
曲线,给定风扇旋流速度的径向和切向分量。
散热器(radiator):是热交换器(如散热器或冷凝器)的集总参数模型,用于模拟热交换器对流场的影响。
多孔介质阶跃(porous jump):用于模拟速度(压降)特性均为已知的薄膜。
本质是内部单元区域中使用的多孔介质模型的一维简化。
完成上述设置后,需要决定采用什么样的计算模型,通知FLUENT是否考虑传热,流动是无粘、层流还是湍流,是否多相流,是否包含相变,计算过程中是否存在化学组分变化和化学反应等。
默认情况下,FLUENT将只对流场求解,不求解能量方程,认为化学组分没有变化,没有相变发生,不存在多相流,不考虑氮氧化合物污染。
3 计算模型的选择
(1)多相流模型
○1VOF模型
该模型通过求解单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟2种或3种不能混合的流体。
典型的应用包括流体喷射、流体中大泡运动、流体在大坝坝口的流动、气液界面的稳态和瞬态处理等。
○2Mixture模型
这是一种简化的多相流模型,用于模拟各相有不同速度的多相流,但是假定了在短空间尺度上局部的平衡。
相之间的耦合应当是很强的。
它也用于模拟有强烈耦合的各向同性多相流和各相以相同速度运动的多相流。
典型的应用包括沉降(sedimentation)、气旋分离器、低载荷作用下的多粒子流动、气相容积率很低的泡状流。
○3Eulerian模型
该模型可以模拟多相分离流及相互作用的相,相可以是液体、气体、固体。
与在离散相模型中Eulerian-Lagrangian方案只用于离散相不同,在多相流模型中Eulerian方案用于模型中的每一项。
(2)能量方程
FLUENT允许用户决定是否进行能量方程(Energy Equation)的计算。
如果用户选中Energy Equation复选框,则表示计算过程中要使用能量方程,考虑热交换。
对于一般的液体流动问题,如水利工程及水利机械流场分析,可不考虑传热;而在气体
流动模拟时,往往需要考虑传热。
在FLUENT中使用其他模型时,如果考虑传热,用户需要激活相应的模型、提供热边界条件、给出控制传热和(或)依赖于温度而变化的各种介质参数。
如果模拟的是粘性流动,并且希望在能量方程中包含粘性生成热,在下面要介绍的Viscous Model对话框中激活Viscous Heating选项(这一选项仅在激活能量方程的前提下出现,且只能用于分离式求解器)。
默认状态下,FLUENT在能量方程中忽略了粘性生成热,而耦合式求解器则包含有粘性生成热。
对于流体剪切应力较大(如流体润滑问题)和高速可压流动,用户应该考虑粘性耗散。
(3)粘性模型
○1Inviscid模型
进行无粘计算。
○2Laminar模型
用层流的模拟进行流动模拟。
层流模拟同无粘模拟一样,不需要用户输入任何与计算模型有关的参数。
○3Spalart-Allmaras(1 eqn)模型
用Spalart-Allmaras单方程模型进行湍流计算。
这是用于求解动力涡粘输运方程的相对简单的一种模型,它包含了一组最新发展的单方程模型,在这些方程里不必要去计算和局部
剪切层厚度相关的长度尺度。
Spalart-Allmaras模型是专门用于求解航空领域的壁面限制流动,对于受逆压力梯度作用的边界层流动,已取得很好的效果,在透平机械中的应用也越来越普遍。
原始的Spalart-Allmaras模型实际是一种低雷诺数模型,要求在近壁面区的网格划分得很细。
但在FLUENT中,由于引入了壁面函数法,这样,Spalart-Allmaras模型用在较粗的壁面网格时也可取得较好的结果。
因此,当精确的湍流计算并不是十分需要时,这种模型是最好的选择。
需要注意的是,Spalart-Allmaras模型是一种相对比较新的模型,现在不能断定它适用于所有类型的复杂工程流动。
单方程模型经常因为对长度尺度的变化不敏感而受到批评,例如,当壁面约束流动突然转变为自由剪切流时,就属于这种情况。
○4k-epsilon(2 eqn)模型
使用k-ε双方程模型进行湍流计算。
该模型又分为标准k-ε模型、RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型3种。
这类模型是目前粘性模拟使用最广泛的模型。
各种模型需要输入的参数不同。
用户在初次使用FLUENT时,可暂时用其默认值,待以后有经验时再修正。
○5k-omega(2 eqn)模型
使用k-ω双方程模型进行湍流计算。
k-ω双方程模型分为标准k-ω模型和SST k-ω模型。
标准k-ω模型基于Wilcox k-ω模型,在考虑低雷诺数、可压缩性和剪切流特性的基础上修改而成。
Wilcox k-ω模型在预测自由剪切流传播速率时,取得了很好的效果,成功应用于尾迹流、混合层流动、平板绕流、圆柱绕流和放射状喷射。
因而,可以说该模型能够应用于壁面约束流动和自由剪切流动。
SST k-ω模型的全称是剪切应力输运(shear-stress transport) k-ω模型,是为了使标准k-ω模型在近壁面区有更好的精度和算法稳定性而发展起来的,也可以说是将k-ε模型转换到k-ω模型的结果。
因此,SST k-ω模型在许多时候比标准k-ω模型更有效。
○6Reynolds Stress模型
使用Reynolds应力模型(RSM)进行湍流计算。
在FLUENT中,Reynolds应力模型是最精细制作的湍流模型。
它放弃了各向同性的涡粘假定,直接求解Reynolds应力方程。
由于它比单方程和双方程模型更加严格地考虑了流线弯曲、旋涡、旋转和张力快速变化,它对于复杂流动总体上有更高的预测精度。
但是,为使Reynolds方程封闭而引入了附加模型(尤其是对计算精度有重要影响的压力应变项和耗散率项模型),也会使这种方法的预测结果的真实性受到挑战。
总体来讲,Reynolds应力模型的计算量很大。
当要考虑Reynolds应力的各向异性时,例如飓风流动、燃烧室高速旋转流、管道中二次流,必须用Reynolds应力模型。
○7Large Eddy Simulation模型
使用大涡模拟(LES)模型进行湍流计算。
该模型只对三维问题有效,是目前比较有潜力的湍流模型。
(4)辐射模型
FLUENT共提供了5种辐射模型:Rossland辐射模型、P1辐射模型、RTRM离散传播辐射模型、S2S表面辐射、和DO离散坐标辐射模型。