fluent求解经验

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学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)

学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)

luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid)2.2 牛顿流体(Newtonian Fluid)和非牛顿流体(non-Newtonian Fluid)2.3 可压缩流体(Compressible Fluid)和不可压缩流体(Incompressible Fluid)2.4 层流(Laminar Flow)和湍流(Turbulent Flow)2.5 定常流动(Steady Flow)和非定常流动(Unsteady Flow)2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动(Supersonic)2.7 热传导(Heat Transfer)及扩散(Diffusion)3 在数值模拟过程中,离散化的目的是什么?如何对计算区域进行离散化?离散化时通常使用哪些网格?如何对控制方程进行离散?离散化常用的方法有哪些?它们有什么不同?3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性)5 流场数值计算的目的是什么?主要方法有哪些?其基本思路是什么?各自的适用范围是什么?6 可压缩流动和不可压缩流动,在数值解法上各有何特点?为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难?6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系?8 在数值计算中,偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别?9 在网格生成技术中,什么叫贴体坐标系?什么叫网格独立解?10 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?11 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?12 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)?13 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?14 20 何为流体区域(fluid zone)和固体区域(solid zone)?为什么要使用区域的概念?FLUENT是怎样使用区域的?15 21 如何监视FLUENT的计算结果?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?16 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?17 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18 24 在FLUENT运行计算时,为什么有时候总是出现“reversed flow”?其具体意义是什么?有没有办法避免?如果一直这样显示,它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化?在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响?初始化中的“patch”怎么理解?27 什么叫PDF方法?FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些?30 FLUENT运行过程中,出现残差曲线震荡是怎么回事?如何解决残差震荡的问题?残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响?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?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?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?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?35 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?36 在DPM模型中,粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程,如何显示单一粒径粒子的轨道(如20微米的粒子)?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?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?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?44 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。

FLUENT算例 (3)

FLUENT算例 (3)

三维圆管紊流流动状况的数值模拟分析在工程和生活中,圆管内的流动是最常见也是最简单的一种流动,圆管流动有层流和紊流两种流动状况。

层流,即液体质点作有序的线状运动,彼此互不混掺的流动;紊流,即液体质点流动的轨迹极为紊乱,质点相互掺混、碰撞的流动。

雷诺数是判别流体流动状态的准则数。

本研究用CFD 软件来模拟研究三维圆管的紊流流动状况,主要对流速分布和压强分布作出分析。

1 物理模型三维圆管长2000mm l =,直径100mm d =。

流体介质:水,其运动粘度系数62110m /s ν-=⨯。

Inlet :流速入口,10.005m /s υ=,20.1m /s υ= Outlet :压强出口Wall :光滑壁面,无滑移2 在ICEM CFD 中建立模型2.1 首先建立三维圆管的几何模型Geometry2.2 做Blocking因为截面为圆形,故需做“O ”型网格。

2.3 划分网格mesh注意检查网格质量。

在未加密的情况下,网格质量不是很好,如下图因管流存在边界层,故需对边界进行加密,网格质量有所提升,如下图2.4 生成非结构化网格,输出fluent.msh 等相关文件3 数值模拟原理紊流流动当以水流以流速20.1m /s υ=,从Inlet 方向流入圆管,可计算出雷诺数10000υdRe ν==,故圆管内流动为紊流。

假设水的粘性为常数(运动粘度系数62110m /s ν-=⨯)、不可压流体,圆管光滑,则流动的控制方程如下:①质量守恒方程:()()()0u v w t x y zρρρρ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ (0-1)②动量守恒方程:2()()()()()()()()()()[]u uu uv uw u u ut x y z x x y y z z u u v u w p x y z xρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-2)2()()()()()()()()()()[]v vu vv vw v v v t x y z x x y y z z u v v v w px y z yρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-3)2()()()()()()()()()()[]w wu wv ww w w w t x y z x x y y z z u w v w w px y z zρρρρμμμρρρ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''∂∂∂∂+----∂∂∂∂ (0-4)③湍动能方程:()()()()[())][())][())]t t k k t k k k ku kv kw k k t x y z x x y yk G z zμμρρρρμμσσμμρεσ∂∂∂∂∂∂∂∂+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++-∂∂ (0-5)④湍能耗散率方程:212()()()()[())][())][())]t t k k t k k u v w t x y z x x y y C G C z z k kεεμμρερερερεεεμμσσμεεεμρσ∂∂∂∂∂∂∂∂+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++-∂∂ (0-6)式中,ρ为密度,u 、ν、w 是流速矢量在x 、y 和z 方向的分量,p 为流体微元体上的压强。

fluent经验之谈(过来人的总结)

fluent经验之谈(过来人的总结)

fluent经验之谈(过来人的总结).docFluent经验之谈(过来人的总结)引言Fluent作为计算流体动力学(CFD)领域内一款强大的软件工具,被广泛应用于工程设计、科研和教育等多个领域。

它能够帮助工程师和研究人员模拟和分析流动、热传递和化学反应等复杂现象。

本文档将基于个人使用Fluent的经验,提供一些实用的技巧和建议,以帮助新用户更高效地学习和使用Fluent。

Fluent软件概述Fluent的主要功能流动模拟:包括层流、湍流等流动特性的模拟。

热传递分析:涉及导热、对流和辐射等热传递方式。

化学反应模拟:模拟燃烧、化学反应等过程。

Fluent的应用领域航空航天:飞机设计、发动机性能分析等。

汽车工业:汽车空气动力学、冷却系统设计等。

能源领域:风力发电、太阳能热利用等。

环境工程:污染物扩散、室内空气质量等。

Fluent学习路径基础知识流体力学基础:理解流体的基本性质和流动规律。

数值方法:了解有限体积法、有限元法等数值求解方法。

Fluent界面熟悉用户界面:熟悉Fluent的图形用户界面(GUI)。

命令行操作:学习使用Fluent的命令行工具。

实践操作案例练习:通过实际案例练习来加深理解。

参数调整:学习如何调整模型参数以获得更准确的结果。

Fluent建模技巧几何建模精确建模:确保几何模型的准确性,避免简化过度。

边界条件:合理设置边界条件,如入口、出口、壁面等。

网格划分网格质量:生成高质量的网格,避免过度拉伸或扭曲。

网格细化:在关键区域进行网格细化,提高模拟精度。

物理模型选择流动模型:根据流动特性选择合适的流动模型,如k-ε、k-ω等。

湍流模型:选择适合流动特性的湍流模型。

Fluent求解设置求解器配置压力-速度耦合:选择合适的耦合求解器,如SIMPLE、PISO等。

迭代方法:设置适当的迭代方法和收敛标准。

监控和收敛残差监控:监控残差曲线,判断模拟是否收敛。

收敛标准:根据问题特性设置合理的收敛标准。

fluent经验总结

fluent经验总结

1什么叫松弛因子?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-214》2、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。

FLUENT学习经验总结(狠珍贵,学长传授)

FLUENT学习经验总结(狠珍贵,学长传授)

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?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。

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。

A.理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid):流体在静止时虽不能承受切应力,但在运动时,对相邻的两层流体间的相对运动,即相对滑动速度却是有抵抗的,这种抵抗力称为粘性应力。

流体所具备的这种抵抗两层流体相对滑动速度,或普遍说来抵抗变形的性质称为粘性。

粘性的大小依赖于流体的性质,并显著地随温度变化。

实验表明,粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。

当流体的粘性较小(实际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的),运动的相对速度也不大时,所产生的粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。

fluent-udf-经验

fluent-udf-经验

[转]菜鸟学UDF的感觉,希望对UDFers有用光看书,感觉UDF不难。

看例子,有些看个四五遍之后才能差不多看懂。

原来,得靠UDF 帮助。

我主要用的是fluent v6.3自带的html格式的帮助,里面东西很全,当然也包括UDF Manual。

里面自带的search功能相当好,只是要注意用好+或-号(逻辑符号),另外,这个功能似乎有些浏览器支持不太好,不过基本上用IE不太容易出问题。

对于从零开始学习UDF,建议还是先看一下UDF中文帮助,我估计大家知道的都是马世虎翻译的那本吧,感觉挺好。

(没想到马世虎跟我是校友,去年给安世亚太投过一份简历,他给我打过电话,当时一阵兴奋,呵呵。

)对于只涉及到边界条件或物性等的UDF,一般用interpret就可以的,这些我觉得只需要根据例子改一下就是了。

$$ 对于要添加UDS方程的,相对难一点。

我编程用的是三到五个UDS,几十个UDM。

一开始编程时,没有头绪,后来看别人编的,才慢慢发现了一些基本思路。

比如,可以用枚举定义UDS或UDM,这样用起来方便。

enum{NP,RHOH2O_Y_UP_X,RHOH2O_Y_UP_Y,RHOH2O_Y_UP_Z,N_REQUIRED_UDS};//枚举UDS变量名对于UDM,则用N_REQUIRED_UDM代表个数。

然后在INIT与ADJUST函数中,检查变量个数时则比较方便,如:DEFINE_INIT(init_parameter,domain){if (n_uds < N_REQUIRED_UDS)Error(”Not enough user defined scalars!(init)\n”);if (n_udm<N_REQUIRED_UDM)Error(”Not enough user defined memories(init)!\n”);initialise(domain);//代表初始化}DEFINE_ADJUST(adjust_compute,domain){if (n_uds < N_REQUIRED_UDS)Error(”Not enough user defined scalars!(adjust)\n”);if (n_udm<N_REQUIRED_UDM)Error(”Not e nough user defined memories(adjust)!\n”);update_parameter(domain);//代表主函数}初始化时,则可:cell_t c;Thread *t;int i;thread_loop_c(t,d){if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDS_I(NP)))&&NNULLP(THREAD_STORAGE( t,SV_UDS_I(NP_R)))) //为各UDS提供存储空间{begin_c_loop(c, t){for (i=0; i<N_REQUIRED_UDS; i++)C_UDSI(c,t,i) = 0.0;}end_c_loop(c, t);}if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDM_I))){begin_c_loop(c, t){for (i=0; i<N_REQUIRED_UDM; i++)C_UDMI(c,t,i) = 0.0;}end_c_loop(c, t);}}对于各UDM量,则可:real udm_v;udm_v=0;//用之前对变量进行初始化…//UDM相关运行C_UDMI(c,t,UDM_V)=udm_v;//把值输入给UDM,当然之前要对UDM_V进行定义用UDM有个好处,一是可以在后处理中显示,二是传递变量相当方便,比如在ADJUST 中计算的量用于源项或对流项等,用UDM可以直接调用。

fluent_计算步骤

fluent_计算步骤
将图形形式的计算结果导出为图 片文件,如PNG、JPEG格式,方 便用户进行可视化展示和汇报。
导出为数据文件
将数值形式的计算结果导出为数 据文件,如Excel、SPSS格式,方 便用户进行数据管理和统计分析 。
THANKS
谢谢您的观看
在每个迭代步骤中,根据物理 方程进行计算,更新物理量。
监视计算过程和结果
01
在计算过程中,监视计算域内的 物理量变化。
02
检查计算结果的收敛性和稳定性 。
如果发现计算结果不收敛或不稳 定,需要调整数值方法和算法, 重新进行计算。
03
在计算结束后,对结果进行后处 理和分析,提取有用的信息和结
论。
04Biblioteka Fluent 20.1”等。
进入主界面,包括菜单栏、工具栏、图形窗口和消息窗口等。
03
导入模型文件
在菜单栏中选择“File”菜单 。
在弹出的对话框中选择要导 入的模型文件,例如 “case”或“mesh”等。
在下拉菜单中选择 “Import”选项。
点击“Open”按钮,导入模 型文件。
检查模型完整性
选择求解器类型
有限元法(FEM)
适用于解决各种工程问题,如结构分析、热传导、流体动 力学等。
有限体积法(FVM)
适用于解决流体动力学问题,如流体流动、传热等。
有限差分法(FDM)
适用于解决偏微分方程,如热传导方程、波动方程等。
设置求解器参数
网格尺寸
确定计算域的离散程度,网格尺寸越小,计算精度越高,但计算时 间也会增加。
定义计算域的边界
根据几何形状,定义计算域的边界,包括起始点、终止点和边界条 件等。
确定计算域的大小和分辨率

fluent求解经验

fluent求解经验

continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事?在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。

这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。

在计算模拟中,continuity总不收敛,除了加密网格,还有别的办法吗?别的条件都已经收敛了,就差它自己了,还有收敛的标准是什么?是不是到了一定的尺度就能收敛了,比如10-e5具体的数量级就收敛了continuity 是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。

可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。

这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。

表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。

FLUENT使用基础经验

FLUENT使用基础经验

FLUENT使⽤基础经验Fluent使⽤经验记录基于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,Re>2320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。

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题精品

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题精品

continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事?在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。

这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。

在计算模拟中,continuity总不收敛,除了加密网格,还有别的办法吗?别的条件都已经收敛了,就差它自己了,还有收敛的标准是什么?是不是到了一定的尺度就能收敛了,比如10-e5具体的数量级就收敛了continuity是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。

可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。

这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。

表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow 运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。

fluent计算技巧

fluent计算技巧

fluent计算技巧Fluent计算技巧是指在使用Fluent软件进行流体力学仿真时,能够提高计算效率和准确性的一系列技巧和方法。

以下是一些常用的Fluent计算技巧:1. 网格优化:良好的网格质量是获得准确结果的关键。

在进行计算前,应对网格进行优化,包括网格划分、剖分、网格尺寸调整等操作,以确保网格质量良好。

2. 边界条件设置:正确设置边界条件对计算结果的准确性至关重要。

应根据具体情况选择合适的边界条件,如速度入口、压力出口、壁面摩擦等,并确保边界条件设置正确无误。

3. 松弛因子调整:在迭代计算过程中,调整松弛因子可以加快收敛速度。

通常情况下,可以逐步减小松弛因子,直到收敛为止。

4. 迭代收敛准则:设置合适的收敛准则可以控制计算的精度和收敛速度。

通常情况下,可以将残差的变化率设置为一个较小的值,以确保计算结果的准确性。

5. 并行计算:Fluent支持并行计算,可以利用多个处理器同时进行计算,提高计算效率。

在进行大规模计算时,可以选择使用并行计算来加快计算速度。

6. 结果后处理:合理的结果后处理可以更好地理解和分析计算结果。

Fluent提供了丰富的后处理功能,可以绘制流线、剖面、矢量图等,以及计算各种流体力学参数。

7. 参数优化:在进行计算前,可以通过参数优化来寻找最佳的计算条件。

可以通过改变模型参数、边界条件、松弛因子等来优化计算结果。

8. 多尺度模拟:对于复杂的流动问题,可以采用多尺度模拟的方法,将整个流场划分为多个区域进行计算。

这样可以提高计算效率,并且可以更好地捕捉流动的细节。

9. 网格独立性分析:在进行计算前,可以进行网格独立性分析,通过逐步细化网格来确定所需的最小网格尺寸。

这样可以确保计算结果对网格的依赖性较小。

总之,Fluent计算技巧是一系列在使用Fluent软件进行流体力学仿真时的实用技巧和方法,通过合理应用这些技巧,可以提高计算效率和准确性,得到更可靠的计算结果。

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题

continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事?在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。

这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。

在计算模拟中,continuity总不收敛,除了加密网格,还有别的办法吗?别的条件都已经收敛了,就差它自己了,还有收敛的标准是什么?是不是到了一定的尺度就能收敛了,比如10-e5具体的数量级就收敛了continuity是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。

可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。

这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。

表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow 运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。

fluent中多孔介质设置问题和算例

fluent中多孔介质设置问题和算例

经过痛苦的一段经历,终于将局部问题真相大白,为了使保位某某不再经过我之痛苦,现在将本人多孔介质经验公布如下,希望各位能加精:1。

Gambit中划分网格之后,定义需要做为多孔介质的区域为fluid,与缺省的fluid分别开来,再定义其名称,我习惯将名称定义为porous;2。

在fluent中定义边界条件define-boundary condition-porous(刚定义的名称),将其设置边界条件为fluid,点击set按钮即弹出与fluid边界条件一样的对话框,选中porous zone与laminar复选框,再点击porous zone标签即出现一个带有滚动条的界面;3。

porous zone设置方法:1〕定义矢量:二维定义一个矢量,第二个矢量方向不用定义,是与第一个矢量方向正交的;三维定义二个矢量,第三个矢量方向不用定义,是与第一、二个矢量方向正交的;〔如何知道矢量的方向:打开grid图,看看X,Y,Z的方向,如果是X向,矢量为1,0,0,同理Y向为0,1,0,Z向为0,0,1,如果所需要的方向与坐标轴正向相反,如此定义矢量为负〕圆锥坐标与球坐标请参考fluent帮助。

2〕定义粘性阻力1/a与内部阻力C2:请参看本人上一篇博文“终于搞清fluent中多孔粘性阻力与内部阻力的计算方法〞,此处不赘述;3〕如果了定义粘性阻力1/a与内部阻力C2,就不用定义C1与C0,因为这是两种不同的定义方法,C1与C0只在幂率模型中出现,该处保持默认就行了;4〕定义孔隙率porousity,默认值1表示全开放,此值按实验测值填写即可。

完了,其他设置与普通k-e或RSM一样。

总结一下,与君共享!Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous MediaIntroductionMany industrial applications involve the modeling of flow through porous media, such as filters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas flow through porous media.The industrial problem solved here involves gas flow through a catalytic converter. Catalytic converters are monly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances.Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium.The nature of the exhaust gas flow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to design efficient catalytic converters: by modeling the exhaust gas flow, the pressure drop and the uniformity of flow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the flow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the flow field structure may be analyzed.This tutorial demonstrates how to do the following:_ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances._ Calculate a solution for gas flow through the catalytic converter using the pressure based solver. _ Plot pressure and velocity distribution on specified planes of the geometry._ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of flow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports.Problem DescriptionThe catalytic converter modeled here is shown in Figure 7.1. The nitrogen flows in through the inlet with a uniform velocity of 22.6 m/s, passes through a ceramic monolith substrate with square shaped channels, and then exits through the outlet.While the flow in the inlet and outlet sections is turbulent, the flow through the substrate is laminar and is characterized by inertial and viscous loss coefficients in the flow (X) direction. The substrate is impermeable in other directions, which is modeled using loss coefficients whose values are three orders of magnitude higher than in the X direction.Setup and SolutionStep 1: Grid1. Read the mesh file (catalytic converter.msh).File /Read /Case...2. Check the grid. Grid /CheckFLUENT will perform various checks on the mesh and report the progress in the console. Make sure that the minimum volume reported is a positive number.3. Scale the grid.Grid! Scale...(a) Select mm from the Grid Was Created In drop-down list.(b) Click the Change Length Units button. All dimensions will now be shown in millimeters.(c) Click Scale and close the Scale Grid panel.4. Display the mesh. Display /Grid...(a) Make sure that inlet, outlet, substrate-wall, and wall are selected in the Surfaces selection list.(b) Click Display.(c) Rotate the view and zoom in to get the display shown in Figure 7.2.(d) Close the Grid Display panel.The hex mesh on the geometry contains a total of 34,580 cells.Step 2: Models1. Retain the default solver settings. Define /Models /Solver...2. Select the standard k-ε turbulence model. Define/ Models /Viscous...Step 3: Materials1. Add nitrogen to the list of fluid materials by copying it from the Fluent Database for materials.Define /Materials...(a) Click the Fluent Database... button to open the Fluent Database Materials panel.i. Select nitrogen (n2) from the list of Fluent Fluid Materials.ii. Click Copy to copy the information for nitrogen to your list of fluid materials. iii. Close the Fluent Database Materials panel.(b) Close the Materials panel.Step 4: Boundary Conditions. Define /Boundary Conditions...1. Set the boundary conditions for the fluid (fluid).(a) Select nitrogen from the Material Name drop-down list.(b) Click OK to close the Fluid panel.2. Set the boundary conditions for the substrate (substrate).(a) Select nitrogen from the Material Name drop-down list.(b) Enable the Porous Zone option to activate the porous zone model.(c) Enable the Laminar Zone option to solve the flow in the porous zone without turbulence.(d) Click the Porous Zone tab.i. Make sure that the principal direction vectors are set as shown in Table7.1. Use the scroll bar to access the fields that are not initially visible in the panel.ii. Enter the values in Table 7.2 for the Viscous Resistance and Inertial Resistance. Scroll down to access the fields that are not initially visible in the panel.(e) Click OK to close the Fluid panel.3. Set the velocity and turbulence boundary conditions at the inlet (inlet).(a) Enter 22.6 m/s for the Velocity Magnitude.(b) Select Intensity and Hydraulic Diameter from the Specification Method dropdown list in the Turbulence group box.(c) Retain the default value of 10% for the Turbulent Intensity.(d) Enter 42 mm for the Hydraulic Diameter.(e) Click OK to close the Velocity Inlet panel.4. Set the boundary conditions at the outlet (outlet).(a) Retain the default setting of 0 for Gauge Pressure.(b) Select Intensity and Hydraulic Diameter from the Specification Method dropdown list in the Turbulence group box.(c) Enter 5% for the Backflow Turbulent Intensity.(d) Enter 42 mm for the Backflow Hydraulic Diameter.(e) Click OK to close the Pressure Outlet panel.5. Retain the default boundary conditions for the walls (substrate-wall and wall) and close the Boundary Conditions panel.Step 5: Solution1. Set the solution parameters. Solve /Controls /Solution...(a) Retain the default settings for Under-Relaxation Factors.(b) Select Second Order Upwind from the Momentum drop-down list in the Discretization group box.(c) Click OK to close the Solution Controls panel.2. Enable the plotting of residuals during the calculation. Solve/Monitors /Residual...(a) Enable Plot in the Options group box.(b) Click OK to close the Residual Monitors panel.3. Enable the plotting of the mass flow rate at the outlet.Solve / Monitors /Surface...(a) Set the Surface Monitors to 1.(b) Enable the Plot and Write options for monitor-1, and click the Define... button to open the Define Surface Monitor panel.i. Select Mass Flow Rate from the Report Type drop-down list.ii. Select outlet from the Surfaces selection list.iii. Click OK to close the Define Surface Monitors panel.(c) Click OK to close the Surface Monitors panel.4. Initialize the solution from the inlet. Solve /Initialize /Initialize...(a) Select inlet from the pute From drop-down list.(b) Click Init and close the Solution Initialization panel.5. Save the case file (catalytic converter.cas). File /Write /Case...6. Run the calculation by requesting 100 iterations. Solve /Iterate...(a) Enter 100 for the Number of Iterations.(b) Click Iterate.The FLUENT calculation will converge in approximately 70 iterations. By this point the mass flow rate monitor has attended out, as seen in Figure 7.3.(c) Close the Iterate panel.7. Save the case and data files (catalytic converter.cas and catalytic converter.dat).File /Write /Case & Data...Note: If you choose a file name that already exists in the current folder, FLUENTwill prompt you for confirmation to overwrite the file.Step 6: Post-processing1. Create a surface passing through the centerline for post-processing purposes.Surface/Iso-Surface...(a) Select Grid... and Y-Coordinate from the Surface of Constant drop-down lists.(b) Click pute to calculate the Min and Max values.(c) Retain the default value of 0 for the Iso-Values.(d) Enter y=0 for the New Surface Name.(e) Click Create.2. Create cross-sectional surfaces at locations on either side of the substrate, as well as at its center.Surface /Iso-Surface...(a) Select Grid... and X-Coordinate from the Surface of Constant drop-down lists.(b) Click pute to calculate the Min and Max values.(c) Enter 95 for Iso-Values.(d) Enter x=95 for the New Surface Name.(e) Click Create.(f) In a similar manner, create surfaces named x=130 and x=165 with Iso-Values of 130 and 165, respectively. Close the Iso-Surface panel after all the surfaces have been created.3. Create a line surface for the centerline of the porous media.Surface /Line/Rake...(a) Enter the coordinates of the line under End Points, using the starting coordinate of (95, 0, 0) and an ending coordinate of (165, 0, 0), as shown.(b) Enter porous-cl for the New Surface Name.(c) Click Create to create the surface.(d) Close the Line/Rake Surface panel.4. Display the two wall zones (substrate-wall and wall). Display /Grid...(a) Disable the Edges option.(b) Enable the Faces option.(c) Deselect inlet and outlet in the list under Surfaces, and make sure that only substrate-wall and wall are selected.(d) Click Display and close the Grid Display panel.(e) Rotate the view and zoom so that the display is similar to Figure 7.2.5. Set the lighting for the display. Display /Options...(a) Enable the Lights On option in the Lighting Attributes group box.(b) Retain the default selection of Gourand in the Lighting drop-down list.(c) Click Apply and close the Display Options panel.6. Set the transparency parameter for the wall zones (substrate-wall and wall).Display/Scene...(a) Select substrate-wall and wall in the Names selection list.(b) Click the Display... button under Geometry Attributes to open the Display Properties panel.i. Set the Transparency slider to 70.ii. Click Apply and close the Display Properties panel.(c) Click Apply and then close the Scene Description panel.7. Display velocity vectors on the y=0 surface.Display /Vectors...(a) Enable the Draw Grid option. The Grid Display panel will open.i. Make sure that substrate-wall and wall are selected in the list under Surfaces.ii. Click Display and close the Display Grid panel.(b) Enter 5 for the Scale.(c) Set Skip to 1.(d) Select y=0 from the Surfaces selection list.(e) Click Display and close the Vectors panel.The flow pattern shows that the flow enters the catalytic converter as a jet, with recirculation on either side of the jet. As it passes through the porous substrate, it decelerates and straightens out, and exhibits a more uniform velocity distribution.This allows the metal catalyst present in the substrate to be more effective.Figure 7.4: Velocity Vectors on the y=0 Plane8. Display filled contours of static pressure on the y=0 plane.Display /Contours...(a) Enable the Filled option.(b) Enable the Draw Grid option to open the Display Grid panel.i. Make sure that substrate-wall and wall are selected in the list under Surfaces.ii. Click Display and close the Display Grid panel.(c) Make sure that Pressure... and Static Pressure are selected from the Contours of drop-down lists.(d) Select y=0 from the Surfaces selection list.(e) Click Display and close the Contours panel.Figure 7.5: Contours of the Static Pressure on the y=0 planeThe pressure changes rapidly in the middle section, where the fluid velocity changes as it passes through the porous substrate. The pressure drop can be high, due to the inertial and viscous resistance of the porous media. Determining this pressure drop is a goal of CFD analysis. In the next step, you will learn how to plot the pressure drop along the centerline of the substrate.9. Plot the static pressure across the line surface porous-cl.Plot /XY Plot...(a) Make sure that the Pressure... and Static Pressure are selected from the Y Axis Function drop-down lists.(b) Select porous-cl from the Surfaces selection list.(c) Click Plot and close the Solution XY Plot panel.Figure 7.6: Plot of the Static Pressure on the porous-cl Line SurfaceIn Figure 7.6, the pressure drop across the porous substrate can be seen to be roughly 300 Pa.10. Display filled contours of the velocity in the X direction on the x=95, x=130 and x=165 surfaces.Display /Contours...(a) Disable the Global Range option.(b) Select Velocity... and X Velocity from the Contours of drop-down lists.(c) Select x=130, x=165, and x=95 from the Surfaces selection list, and deselect y=0.(d) Click Display and close the Contours panel.The velocity profile bees more uniform as the fluid passes through the porous media. The velocity is very high at the center (the area in red) just before the nitrogen enters the substrate and then decreases as it passes through and exits the substrate. The area in green, which corresponds to a moderate velocity, increases in extent.Figure 7.7: Contours of the X Velocity on the x=95, x=130, and x=165 Surfaces11. Use numerical reports to determine the average, minimum, and maximum of the velocity distribution before and after the porous substrate.Report /Surface Integrals...(a) Select Mass-Weighted Average from the Report Type drop-down list.(b) Select Velocity and X Velocity from the Field Variable drop-down lists.(c) Select x=165 and x=95 from the Surfaces selection list.(d) Click pute.(e) Select Facet Minimum from the Report Type drop-down list and click pute again.(f) Select Facet Maximum from the Report Type drop-down list and click pute again.(g) Close the Surface Integrals panel.The numerical report of average, maximum and minimum velocity can be seen in the main FLUENT console, as shown in the following example:word21 /21The spread between the average, maximum, and minimum values for X velocity gives the degree to which the velocity distribution is non-uniform. You can also use these numbers to calculate the velocity ratio (i.e., the maximum velocity divided by the mean velocity) and the space velocity (i.e., the product of the mean velocity and the substrate length).Custom field functions and UDFs can be also used to calculate more plex measures of non-uniformity, such as the standard deviation and the gamma uniformity index.SummaryIn this tutorial, you learned how to set up and solve a problem involving gas flow through porous media in FLUENT. You also learned how to perform appropriate post-processing to investigate the flow field, determine the pressure drop across the porous media and non-uniformity of the velocity distribution as the fluid goes through the porous media.Further ImprovementsThis tutorial guides you through the steps to reach an initial solution. You may be able to obtain a more accurate solution by using an appropriate higher-order discretization scheme and by adapting the grid. Grid adaption can also ensure that the solution is independent of the grid. These steps are demonstrated in Tutorial 1.。

fluent基础(入门篇).

fluent基础(入门篇).

1单精度与双精度的区别大多数情况下,单精度解算器高效准确,但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。

下面举几个例子:如果几何图形长度尺度相差太多(比如细长管道),描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了;如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成(比如:汽车的集管)平均压力不大,但是局部区域压力却可能相当大(因为你只能设定一个全局参考压力位置),此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。

对于包括很大热传导比率和(或)高比率网格的成对问题,如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递,从而导致收敛性和(或)精度下降2分离解与耦合解的区别选择解的格式FLUENT 提供三种不同的解格式:分离解;隐式耦合解;显式耦合解。

三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果,但是它们也各有优缺点。

分离解和耦合解方法的区别在于,连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同,分离解是按顺序解,耦合解是同时解。

两种解法都是最后解附加的标量方程(比如:湍流或辐射)。

隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。

分离解以前用于 FLUENT 4 和 FLUENT/UNS,耦合显式解以前用于 RAMPANT。

分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。

而耦合方法最初是用来解高速可压流的。

现在,两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压),但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。

FLUENT 默认使用分离解算器,但是对于高速可压流(如上所述),强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,你需要考虑隐式解法。

这一解法耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。

耦合隐式解所需要内存大约是分离解的 1.5 到 2 倍,选择时可以通过这一性能来权衡利弊。

在需要隐式耦合解的时候,如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。

耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式解需要的内存少,但是它的收敛性相应的也就差一些。

fluent经验

fluent经验

Cooper/hex(hex/wedge):对指定的源面上的节点模式进行扫掠,从而形成体网格;即把一个体看成是一个
或多个逻辑cylinders,每个cylinders 都包括一个桶状和两个盖(源面)
TGrid/(Tet/Hybrid):主要采用四面体单元,但是在恰当的地方也用六面体或者锥体,楔体等单元
问题二:在画面网格时已经定义了spacing,那么在画体网格时再定义,会不会有冲突?还有,究竟怎样定义
才是合理的?
第一个问题:在做网格时,所有的错误提示都表明部分网格生成要么有问题没有生成,要么生成的质量很差,要
重新检查一下几何体和网格类型.
Fluent 常见问题回答 摘自清洁能源论坛,Jim King 整理
可采用分块生成网格的办法,或使用边界层网格。
2.二维轴对称问题,想在对称轴附近的狭长区域加密网格。
最简单的就是将模型分块,轴附近的狭长区域是一块,其它是另一块,两块分别分网格。
3. 经常出现在两个面交线上的网格间距不同的现象,也就是两块网格不连续的现象,怎么克服这种情况?
将相邻的线(面)merge 或connect 以后,在公共边及其相对的边上设置相同的节点数就好了。 先将交线
1000000.
Error:
FLUENT received fatal signal (ACCESS_VIOLATION)
1. Note exact events leading to error.
2. Save case/data under new name.
Fluent 常见问题回答 摘自清洁能源论坛,Jim King 整理
1.这是表示你点的地方是二条等势线的中间吧,不用flood&line 表示,只用line 表现时,就很清楚 了。

fluent学习笔记_(一)

fluent学习笔记_(一)
III
直至收敛。 对于与网格成一条线的简单流动 (如: 划分为矩形网格或者六面体网格的矩形导管的层 流流动) ,数值耗散自然会很低,所以一般使用一阶格式替代二阶格式而不损失精度。 最后,如果你使用二阶格式遇到收敛性问题,你就应该尝试使用一阶格式。 选择压力插值格式 如压力插值格式所述, 当使用分离求解器时我们可以采用很多压力插值格式。 对于大多 数情况,标准格式已经足够了,但是对于特定的某些模型使用其它格式可能会更好: 对于具有较大体积力的问题,推荐使用体积力加权格式。 对于具有高涡流数,高 Rayleigh 数自然对流,高速旋转流动,包含多孔介质的流动和 高度扭曲区域的流动,使用 PRESTO!格式。 注意:PRESTO!只能用于四边形或者六面体网格。 对于可压流动推荐使用二阶格式。 当其它格式不适用时,使用二阶格式来提高精度(如:对于流过具有非六面体或者非四 边形网格的曲面边界的流动。 选择压力速度耦合方法 在分离求解器中,FLUENT 提供了压力速度耦合的三种方法:SIMPLE,SIMPLEC 以 及 PISO。 定常状态计算一般使用 SIMPLE 或者 SIMPLEC 方法, 对于过渡计算推荐使用 PISO 方法。PISO 方法还可以用于高度倾斜网格的定常状态计算和过渡计算。需要注意的是压力 速度耦合只用于分离求解器,对于耦合求解器你不可以使用它。 SIMPLE 与 SIMPLEC 比较 在 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。对于这种情况,你需要使用更为保守的亚松驰或者使用 SIMPLE 算 法。对于包含湍流和/或附加物理模型的复杂流动,只要用压力速度耦合做限制,SIMPLEC 会提高收敛性。它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数,在这种情况下, SIMPLE 和 SIMPLEC 会给出相似的收敛速度。 设定亚松驰因子 如亚松驰一节所述, 分离求解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, 使用分离求解器解的方程, 包括耦合求解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计算。在亚松驰因子过大时通

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题-推荐下载

fluent过来人经验谈之continuity不收敛的问题-推荐下载

continuity不收敛的问题(1)连续性方程不收敛是怎么回事? 在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。

这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。

在计算模拟中,continuity总不收敛,除了加密网格,还有别的办法吗?别的条件都已经收敛了,就差它自己了,还有收敛的标准是什么?是不是到了一定的尺度就能收敛了,比如10-e5具体的数量级就收敛了continuity是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。

可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。

这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。

表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO 等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。

fluent经验

fluent经验
3.不能与任何压力边界条件搭配使用(压力入口、压力出口)
4.不能用于计算流量分配问题(比如有多个出口的问题)
6.在压力出口中,会要求输入相应的backflow turbulent intensity等值,这些值只有在迭代时产生返流的时候才会使用,
通常设置成一个合理的值。算例14中,设置为intensity 10%,diameter hydraulic按实际模型数值。
器,设定你想要的y+值,它就能给你计算出第一层网格高度,与计算结果的y+很接近。
/APPS/YPlus/
10.消除左手面:/grid/modify-zones/re-fa
11.LES网格尺寸的确定方法:/thread-956892-1-1.html
(2)输入mesh/modify-zones/make-periodic,再根据提示选择相应的面。
5.outflow边界条件不需要给定任何入口的物理条件,但是应用也会有限制,大致为以下四点:
1.只能用于不可压缩流动
2.出口处流动充分发展
7.后处理的时候,显示速度矢量图的时候,箭头的长度可以不按速度的大小给出,而仅由箭头的颜色决定,具体的操作:
Vector options.勾选Fixed Length
8.波尔兹曼数能表达式在第14个例子的最后。
9.不要使用那些书上写的y+与yp的计算公式,那个公式一般只能提供数量级上的参考。推荐大家使用NASA的粘性网格间距计算
(2)求解值不再随迭代发生改变:有时候,残差还在下降,但是某些监视的流动变量不再发生变化即可。
(3)系统的质量、动量、能量达到平衡:利用flux report实现,要求净不平衡量小于0.2%。
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continuity不收敛的问题
(1)连续性方程不收敛是怎么回事?
在计算过程中其它指数都收敛了,就continuity不收敛是怎么回事。

这和fluent程序的求解方法SIMPLE有关。

SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

你可以试验SIMPLEC方法,应该会收敛快些。

在计算模拟中,continuity总不收敛,除了加密网格,还有别的办法吗?别的条件都已经收敛了,就差它自己了,还有收敛的标准是什么?是不是到了一定的尺度就能收敛了,比如10-e5具体的数量级就收敛了
continuity 是质量残差,具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别,如果别的条件收敛了,就差它。

可以点report,打开里面FLUX选项,算出进口与出口的质量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判断它收敛.
(2) fluent残差曲线图中continuity是什么含义?
是质量守恒方程的反映,也就是连续性的残差。

这个收敛的快并不能说明你的计算就一定正确,还要看动量方程的迭代计算。

表示某次迭代与上一次迭代在所有cells积分的差值,continuty表示连续性方程的残差
(3) 正在学习Fluent,模拟圆管内的流动,速度入口,出口outflow运行后xy的速度很快就到1e-06了,但是continuity老是降不下去,维持在1e-00和1e-03之间,减小松弛因子好像也没什么变化大家有什么建议吗?
你查看了流量是否平衡吗?在report->flux里面操作,mass flow rate,把所有进出口都选上,compute一下,看看nut flux是什么水平,如果它的值小于总进口流量的1%,并且其他检测量在继续迭代之后不会发生波动,也可以认为你的解是收敛的。

造成连续方程高残差不收敛的原因主要有以下几点:
1.网格质量,主要可能是相邻单元的尺寸大小相差较大,它们的尺寸之比最好控制在1.2以内,不能超过1.4.
2.离散格式及压力速度耦合方法,如果是结构网格,建议使用高阶格式,如2阶迎风格式等,如果是非结构网格,除pressure保持standard格式不变外,其他格式改用高阶格式;压力
速度耦合关系,如果使用SIMPLE,SIMPLEC,PISO等segerated solver对联系方程收敛没有提高的话,可以尝试使用coupled solver。

另外,对于梯度的计算,不论使用结构或非结构网格,都可以改用node-based来提高计算精度。

一些情况:
1.监测流场某个变量来判断收敛更合理一些.
2.网格质量.
3.Velocity inlet boundary conditions are not appropriate for compressible flow problems.
(4)要加速continuity收敛该设置那些参数?
感觉需要调整courant number
FLUENT 中courant number是在耦合求解的时候才出现的。

正确的调整,可以更好地加速收敛和解的增强稳定性。

courant number 实际上是指时间步长和空间步长的相对关系,系统自动减小courant 数,这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域,当局部的流速过大或者压差过大时出错,把局部的网格加密再试一下。

在fluent 中,用courant number 来调节计算的稳定性与收敛性。

一般来说,随着courantnumber 的从小到大的变化,收敛速度逐渐加快,但是稳定性逐渐降低。

所以具体的问题,在计算的过程中,最好是把ourant number 从小开始设置,看看迭代残差的收敛情况,如果收敛速度较慢而且比较稳定的话,可以适当的增加courant number 的大小,根据自己具体的问题,找出一个比较合适的courant number,让收敛速度能够足够的快,而且能够保持它的稳定性。

个人认为这应该和你采用的算法有关
SIMPLE算法是根据连续方程推导出压力修正方法求解压力。

由于连续方程中流场耦合项被过渡简化,使得压力修正方程不能准确反映流场的变化,从而导致该方程收敛缓慢。

试着用SIMPLEC算法看看。

FLUENT求解器设置
FLUENT求解器设置主要包括:1、压力-速度耦合方程格式选择2、对流插值3、梯度插值4、压力插值
下面对这几种设置做详细说明。

一、压力-速度耦合方程求解算法Pressure—Velocity Coupling
FLUENT中主要有四种算法:SIMPLE,SIMPLEC,PISO,FSM
(1)SIMPLE(semi-implicit method for pressure-linked equations)半隐式连接压力方程方法,是FLUENT的默认格式。

(2)SIMPLEC(SIMPLE-consistent)。

对于简单的问题收敛非常快速,不对压力进行修正,所以压力松弛因子可以设置为1
(3)Pressure-Implicit with Splitting of Operators (PISO)。

对非定常流动问题或者包含比平均网格倾斜度更高的网格适用
(4)Fractional Step Method (FSM)对非定常流的分步方法。

用于NITA格式,与PISO具有相同的特性。

二、对流插值(动量方程)Momentum
FLUENT有五种方法:一阶迎风格式、幂率格式、二阶迎风格式、MUSL三阶格式、QUICK 格式、bounded central differencing、
(1)FLUENT默认采用一阶格式。

容易收敛,但精度较差,主要用于初值计算。

(2)Power Lar.幂率格式,当雷诺数低于5时,计算精度比一阶格式要高。

(3)二阶迎风格式。

二阶迎风格式相对于一阶格式来说,使用更小的截断误差,适用于三角形、四面体网格或流动与网格不在同一直线上;二阶格式收敛可能比较慢。

(4)MUSL(monotone upstream-centered schemes for conservation laws).当地3阶离散格
式。

主要用于非结构网格,在预测二次流,漩涡,力等时更精确。

(5)QUICK(Quadratic upwind interpolation)格式。

此格式用于四边形/六面体时具有三阶精度,用于杂交网格或三角形/四面体时只具有二阶精度。

(6)有界中心差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式,当选择LES 后,所有传输方程自动转换为bounded central differencing 。

三、梯度插值梯度插值主要是针对扩散项。

FLUENT有三种梯度插值方案:green-gauss cell-based,Green-gauss node-based,least-quares cell based.
(1)格林-高斯基于单元体。

求解方法可能会出现伪扩散。

(2)格林-高斯基于节点。

求解更精确,最小化伪扩散,推荐用于三角形网格上
(3)基于单元体的最小二乘法插值。

推荐用于多面体网格,与基于节点的格林-高斯格式具有相同的精度和格式。

四、压力插值压力基分离求解器主要有五种压力插值算法。

(1)标准格式(Standard)。

为FLUENT缺省格式,对大表妹边界层附近的曲线发现压力梯度流动求解精度会降低(但不能用于流动中压力急剧变化的地方——此时应该使用PRESTO!格式代替)
(2)PRESTO!主要用于高旋流,压力急剧变化流(如多孔介质、风扇模型等),或剧烈弯曲的区域。

(3)Linear(线性格式)。

当其他选项导致收敛困难或出现非物理解时使用此格式。

(4)second order(二阶格式)。

用于可压缩流动,不能用于多孔介质、阶跃、风扇、VOF/MIXTURE多相流。

(5)Body Force Weighted体积力。

当体积力很大时,如高雷诺数自然对流或高回旋流动中采用此格式。

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