ansys-FLOTRAN培训资料

1、FLOTRAN FLOTRAN 特征、功能和分析步骤特征、功能和分析步骤第一章第一章CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-2目标目标用用 FLOTRAN FLOTRAN 单元描述问题现象单元描述问题现象讨论讨论 FLOTRANFLOTRAN单元特征单元特征解释解释 CFDCFD术语术语介绍控制方程介绍控制方程讨论求解算法讨论求解算法重要的用户注意事项概述重要的用户注意事项概

2、述CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-3FLOTRAN 模拟模拟FLOTRAN FLOTRAN 模拟流体流动和热传输模拟流体流动和热传输求解流体的守恒方程（质量和动量守恒）求解流体的守恒方程（质量和动量守恒）结果为流动分布和压力场结果为流动分布和压力场对于流体区域也可求解能量方程对于流体区域也可求解能量方程 对于能量方程，分析域可同时含有流体和非流体单元对于能量方程，分析

3、域可同时含有流体和非流体单元自由度自由度 (DOF)速度速度: : VX,VY,VZVX,VY,VZ压力压力: : PRESPRES湍流湍流( (如果需要如果需要): ENKE,ENDS): ENKE,ENDS物质浓度物质浓度: : SP01SP01SP06SP06CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-4二维基本形状三维基本形状三维过渡形状FLOTRAN 单元的类型和形状单

4、元的类型和形状 二维二维: : Fluid141 (Fluid141 (三角形和四边形三角形和四边形) ) 三维三维: : Fluid142 (Fluid142 (六面体、四面体、五面体和楔形体六面体、四面体、五面体和楔形体) ) 五面体是四面体和六面体之间所必需的的过渡单元五面体是四面体和六面体之间所必需的的过渡单元 单元为线性单元为线性 ( (无中节点无中节点) )CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001In

5、ventory #0014771-5二维二维 直角坐标系直角坐标系 ( (x-y) x-y) 或极坐标系或极坐标系 ( (r-) r-) 轴对称坐标系轴对称坐标系 ( (关于关于X X轴或轴或Y Y轴轴) )三维三维直角坐标系直角坐标系圆柱坐标系圆柱坐标系: VR, V 必须平行必须平行 ANSYS 的的XY平面平面 VX(VR) ; VY(V ) ;VZ(VZ)rP(r, )原点原点yx原点原点问题域问题域CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5

6、.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-6问题域问题域- 几何学几何学在选定的坐标系中方程得到简化在选定的坐标系中方程得到简化可以利用周期性的分界线可以利用周期性的分界线固定坐标系和旋转坐标系固定坐标系和旋转坐标系结构化网格或非结构化网格结构化网格或非结构化网格ALEALE公式使在问题域中的预先改变成为可能公式使在问题域中的预先改变成为可能. .ALEALE公式激活公式激活UX,UY,UZUX,UY,UZ自由度自由度. .用此功能施加位移和速度边界条件。用此功能施加位移和速度边界条件。CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD AN

7、ALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-7问题域问题域- 坐标系坐标系FLOTRANFLOTRAN坐标系设置坐标系设置 - - 命令如下命令如下 二维二维: : et,1,141,1 et,1,141,1 关于关于Y Y轴对称轴对称 et,1,141,2 et,1,141,2 关于关于X X轴对称轴对称 et,1,141,3 et,1,141,3 极坐标极坐标 三维三维: : et,1,142,3 : et,1,142,3 : 柱坐标柱坐标 也可以通

8、过菜单设置也可以通过菜单设置 Accessed through PREP7Accessed through PREP7 Element Type Add/Edit/Delete OptionsElement Type Add/Edit/Delete Options FLOTRAN Setup Menu Flow Environment Coordinate SystemFLOTRAN Setup Menu Flow Environment Coordinate SystemCFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS

9、5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-8CFD 术语术语我们提供下列定义我们提供下列定义. . CFDCFD（计算流体动力学）计算流体动力学） Mach NumberMach Number（马赫数）马赫数） Turbulent flowTurbulent flow（湍流）湍流） Incompressible fluidIncompressible fluid（不可压缩流）不可压缩流） Compressible fluidsCompressible fluids（可压缩流）可压缩流） Conju

10、gate heat transferConjugate heat transfer（共轭热传导）共轭热传导） Distributed resistanceDistributed resistance（分布阻力）分布阻力） Periodic boundariesPeriodic boundaries（周期性边界条件）周期性边界条件） Multiple species transportMultiple species transport（多组份传输）多组份传输） Newtonian and non-Newtonian fluidsNewtonian and non-Newtonian fluid

11、s（牛顿和非牛顿流）牛顿和非牛顿流）Free SurfaceFree Surface（自由表面）自由表面）CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-9CFD 术语术语定义定义CFD 计算流体动力学计算流体动力学(CFD) (CFD) 获得描述流体运动的一组方程式的数值解的科学（艺术）获得描述流体运动的一组方程式的数值解的科学（艺术） 偏微分方程被离散化成一系列代数方程的形式偏微

12、分方程被离散化成一系列代数方程的形式完全耦合的系统中的矢量完全耦合的系统中的矢量 X X 包含了所有的自由度。包含了所有的自由度。离散的网格里中的变量是被逐步求解的离散的网格里中的变量是被逐步求解的. .在一些实例中，矩阵近似算法会对中间步骤产生影响。在一些实例中，矩阵近似算法会对中间步骤产生影响。bxA CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-10CFD CFD 术语术语定

13、义湍流定义湍流根据根据WebsterWebster新学院字典新学院字典，湍流定义为湍流定义为“在给定点处速度（压力、在给定点处速度（压力、温度、组份浓度等）的大小和方向不规则变化的流体流动温度、组份浓度等）的大小和方向不规则变化的流体流动”。 湍流是一种在剪力的作用下，速度，压力，温度和浓度不断变湍流是一种在剪力的作用下，速度，压力，温度和浓度不断变化的流动形式化的流动形式这些剪切力使原本有序的流动变为有显著混乱的旋涡这些剪切力使原本有序的流动变为有显著混乱的旋涡，流动实际上流动实际上在不断改变在不断改变流动实际是不断变化的，湍流原则上是一个瞬态现象。流动实际是不断变化的，湍流原则上是一个瞬态

14、现象。 可以通过时间平均求稳态解可以通过时间平均求稳态解. . CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-11湍流湍流当通过时间平均当通过时间平均, , 速度波动为零速度波动为零。波动的计算通常是不可能的波动的计算通常是不可能的湍流模式用来确定在平均流动上的波动的影响湍流模式用来确定在平均流动上的波动的影响随时间波动的速度随时间波动的速度2340123456时间时间 (秒秒)速

15、度速度 ( (mm/smm/s)实际速度实际速度 ( (mm/smm/s) )平均速度平均速度 ( (mm/smm/s) )CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-12hVDRe PerimeterWettedArea*4DiameterHydraulic 湍流湍流 ( (续续) )FLOTRAN FLOTRAN 缺省用缺省用 k-k-二方程模型二方程模型 当雷诺数表明出现湍

16、流时当雷诺数表明出现湍流时, ,可选的可选的 k-k-湍流模型应被激活湍流模型应被激活 雷诺数是一个表示惯性力与粘性力比率的无量纲参数雷诺数是一个表示惯性力与粘性力比率的无量纲参数. . 它定义为它定义为: :式中，式中，是密度是密度、V V 是特征速度是特征速度、是动态粘性是动态粘性、D DH H 是特征长度或是特征长度或直径直径, , 对于内流通常是水力直径对于内流通常是水力直径. .CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May

17、15, 2001Inventory #0014771-13湍流湍流 ( (续续) )对应于层流和湍流的雷诺数范围可以在流体动力学课本、文献、对应于层流和湍流的雷诺数范围可以在流体动力学课本、文献、或手册中找到。如下是一些例子或手册中找到。如下是一些例子: :CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-14RTVM CFD CFD 术语术语定义马赫数定义马赫数马赫数马赫数流体速度除

18、以声速流体速度除以声速. .在一般的情况下：在一般的情况下：注：注： M1 时为超音速，时为超音速，M1为亚音速为亚音速我们在计算之前应估计马赫数的大小，以便决定是否我们在计算之前应估计马赫数的大小，以便决定是否激活可压缩流的选项。激活可压缩流的选项。CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-15CFD CFD 术语术语定义不可压缩流定义不可压缩流 不可压缩流不可压缩流这涉及到

19、动量方程中的相关项。如果密度为常数，这些项为这涉及到动量方程中的相关项。如果密度为常数，这些项为零，可以从方程式中略去。这适用于大的压力变化只导致较零，可以从方程式中略去。这适用于大的压力变化只导致较小的密度变化的流体。小的密度变化的流体。 密度变化主要是温度梯度的函数而不是压力梯度的函数。流密度变化主要是温度梯度的函数而不是压力梯度的函数。流体流动主要是不可压缩的，甚至在自然对流情况下。体流动主要是不可压缩的，甚至在自然对流情况下。CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7C

20、FD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-16CFD CFD 术语术语定义可压缩流定义可压缩流 可压缩流可压缩流 指的是指的是流体密度随压力和温度的变化而变化流体密度随压力和温度的变化而变化 ( (通常在高速通常在高速情况下情况下) )。静温变为速度和滞止温度的函数。静温变为速度和滞止温度的函数。 当最大马赫数大于当最大马赫数大于0.30.3时需考虑可压缩选项时需考虑可压缩选项. (. (当然，对许当然，对许多应用，当马赫数达多应用，当马赫数达0.70.7，仍然可用不可压缩选项仍然可用不可压缩选项.).)需要有描述密度的状态方程。对许多

21、气体，该方程为理想气体需要有描述密度的状态方程。对许多气体，该方程为理想气体准则准则: :RTPCFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-17 p2staticototalCV21TTT 可压缩流选项可压缩流选项在可压缩在可压缩/ /热力学问题中，根据总能量方程求得总温热力学问题中，根据总能量方程求得总温。静稳从下静稳从下式求得式求得在超音速流中，经常产生激波在超音速流中，经常

22、产生激波 ( (速度和气体性质发生突变速度和气体性质发生突变).).在激波附近区域加密网格将有利于求解在激波附近区域加密网格将有利于求解. .CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-18CFD CFD 术语术语定义共扼传热定义共扼传热共轭传热共轭传热对于求解域有流体和固体的能量方程式的解算（比如流固耦对于求解域有流体和固体的能量方程式的解算（比如流固耦合的温度分布）。合的温度

23、分布）。这些问题通常是这些问题通常是“病态病态”的，即矩阵方程的求解很困难的，即矩阵方程的求解很困难. .CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-19CFD CFD 术语术语定义分布阻尼定义分布阻尼分布阻尼分布阻尼 不需要建立详细的几何模型而模拟流体动力影响。分布阻力与结构不需要建立详细的几何模型而模拟流体动力影响。分布阻力与结构分析中的梁单元相似。比如流体流过鳃网、多孔介质

24、、或小的障碍分析中的梁单元相似。比如流体流过鳃网、多孔介质、或小的障碍物。物。 大型模拟中的参数可以通过查手册或者大型模拟中的参数可以通过查手册或者FLOTRAN FLOTRAN 模拟计算得到模拟计算得到 有特征的情况有特征的情况 无特征的情况无特征的情况CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-20CFD CFD 术语术语定义周期性边界条件定义周期性边界条件 周期性边界条件周

25、期性边界条件两个边界的边界条件完全相同但未知。耦合所有的自由度。两个边界的边界条件完全相同但未知。耦合所有的自由度。CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-21CFD CFD 术语术语定义多组份传输定义多组份传输 多组份传输多组份传输此功能使用户在几种流体混合时跟踪组份集中程度此功能使用户在几种流体混合时跟踪组份集中程度，由于对由于对流场只能进行单个动量方程求解，故不能模拟化

26、学反应流场只能进行单个动量方程求解，故不能模拟化学反应. .因此，不能模拟由于密度变化引起的两种流体的分离因此，不能模拟由于密度变化引起的两种流体的分离. .CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-22CFD TerminologyCFD Terminology CFD CFD 术语术语定义牛顿流和非牛顿流定义牛顿流和非牛顿流 牛顿流牛顿流应力与应变率之间为线性关系应力与应变

27、率之间为线性关系。牛顿流不牛顿流不“记忆记忆”过去的设过去的设置和变形。置和变形。 非牛顿流非牛顿流 流体粘性是速度与速度梯度的函数流体粘性是速度与速度梯度的函数. . 普通牛顿流普通牛顿流包括空气和水包括空气和水 普通非牛顿流普通非牛顿流 包括血液、聚和物、泥浆等包括血液、聚和物、泥浆等CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-23 FLOTRAN 单元单元（续）（续）流体是

28、单相，但也可为多达六种不同流体或组份的混合物流体是单相，但也可为多达六种不同流体或组份的混合物可用单元可用单元141 141 和和 142 142 模拟固体和流体热传输，但模拟固体和流体热传输，但 FLOTRAN FLOTRAN 单元单元不能与其它不能与其它 ANSYS ANSYS 单元混合使用单元混合使用守恒法则提供列式基础守恒法则提供列式基础: :质量守恒质量守恒动量守恒动量守恒能量守恒能量守恒对多组份问题还要求解传输方程对多组份问题还要求解传输方程CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANA

29、LYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-240)(iixut0)()(yvxut质量守恒质量守恒讨论讨论 FLOTRANFLOTRAN分析中的质量守恒分析中的质量守恒质量守恒方程（或连续方程）与动量守恒方程组合得到一个压力方质量守恒方程（或连续方程）与动量守恒方程组合得到一个压力方程。上述连续方程式用下标形式表示程。上述连续方程式用下标形式表示 ( (重复下标表示对该项求和重复下标表示对该项求和) )。对二维直角坐标系有对二维直角坐标系有: :CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD

30、ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-25 ijjjijiiijijixuxxuxgxpx)uu(t)u(扩散项扩散项对流项对流项时间相关项时间相关项源项源项动量守恒动量守恒讨论讨论 FLOTRAN FLOTRAN 分析中动量方程的应用分析中动量方程的应用FLOTRAN FLOTRAN 求解完备的求解完备的 NavierNavier-Stokes -Stokes 方程方程: :CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CF

31、D ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-262222yuxugxpyuvxuuxx2222yvxvgypyvvxvuyy动量守恒动量守恒（续（续）附加源项附加源项 ( ( i i) )（比如仑滋力）可以存在比如仑滋力）可以存在 NavierNavier-Stokes -Stokes 方程对于在直角坐标系下的二维稳态常数性质流体可以方程对于在直角坐标系下的二维稳态常数性质流体可以再写为再写为: :CFD ANALYSIS 5.7CFD ANAL

32、YSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-27讨论讨论 FLOTRANFLOTRAN分析中能量守恒方程的应用分析中能量守恒方程的应用对不可压缩流，能量方程简化为运输方程对不可压缩流，能量方程简化为运输方程: :比热可以变化比热可以变化非流体区域的密度必须为常数非流体区域的密度必须为常数非流体的传导率可以为各向异性，也可随温度变化非流体的传导率可以为各向异性，也可随温度变化iiiippxTkxSxTuCtTC)()(能量守恒能

33、量守恒CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-28讨论讨论FLOTRANFLOTRAN可压缩流能量守恒方程的应用可压缩流能量守恒方程的应用. .对可压缩流，能量方程以总温求解对可压缩流，能量方程以总温求解. . 粘性功、动能和粘性耗散项在高速情况下将较显著粘性功、动能和粘性耗散项在高速情况下将较显著. .2221)()(VxCkxxuxxxuutPxTkxSxTuCtTCiP

34、ijjijjiiioiioipop粘性功项粘性功项动能项动能项粘性耗散粘性耗散可压缩流的总能量方程可压缩流的总能量方程CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-29讨论讨论 FLOTRAN FLOTRAN 传输方程在多组份分析中的应用传输方程在多组份分析中的应用传输方程只基于对流和扩散过程求解每个组份的质量比例传输方程只基于对流和扩散过程求解每个组份的质量比例在这些方程中在这些

35、方程中，Y Yi i 是第是第i i个组份的质量比例，个组份的质量比例，D Di i 是第是第i i个组份在个组份在混合体中的质量耗散系数混合体中的质量耗散系数 . . ()()YtuYxxDYxiiiiiiii 0注注: 为确保为确保 N个组份的质量系数在任何位置的和为个组份的质量系数在任何位置的和为1,实际上只有实际上只有 N-1个方程式求解个方程式求解.组份传输方程组份传输方程CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15,

36、 2001Inventory #0014771-30FLOTRAN FLOTRAN 分析功能分析功能 瞬态或稳态流瞬态或稳态流渐变、突变与时间相关的边界条件渐变、突变与时间相关的边界条件 层流或湍流层流或湍流用户选择用户选择 不可压缩流或可压缩流不可压缩流或可压缩流 牛顿流或非牛顿流牛顿流或非牛顿流可选用可选用Power LawPower Law、CarreauCarreau、Bingham Bingham 模式模式允许用户可编程模式允许用户可编程模式 亚音速、跨音速、或超音速流动亚音速、跨音速、或超音速流动CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSI

37、S 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-31FLOTRAN FLOTRAN 分析功能分析功能 ( (续续) )内流或外流内流或外流强迫流或浮力驱动流强迫流或浮力驱动流可变密度的不可压缩算法可变密度的不可压缩算法强迫、自由或混合对流换热强迫、自由或混合对流换热共轭热传输共轭热传输分布阻力分布阻力/ /风扇模型风扇模型有表面张力的自由表面有表面张力的自由表面(二维二维)ALE公式改变问题域公式改变问题域添加解决办法来修改网格添加解决办法来修改网格CFD ANALY

38、SIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-32FLOTRAN FLOTRAN 求解算法特点求解算法特点依次求解控制方程依次求解控制方程迭代矩阵求解器迭代矩阵求解器 - - 对称和非对称迭代求解器与对称和非对称迭代求解器与 ANSYSANSYS其它模块其它模块中的求解器是分离的中的求解器是分离的内存内求解内存内求解 - -通过只存储非零矩阵项使内存要求最小通过只存储非零矩阵项使内存要求最小等阶方法

39、等阶方法 ( (速度速度- -压力压力) - ) - 等阶插值函数简化了边界条件的确定等阶插值函数简化了边界条件的确定和结果的插值和结果的插值流线迎风法流线迎风法 - - 处理非线性对流项的缺损方法处理非线性对流项的缺损方法. . 这是一个花费不这是一个花费不大大, ,有界且稳定的方法有界且稳定的方法. (. (流线迎风流线迎风 Petrov Galerkin Petrov Galerkin 法（法（SUPGSUPG）是一个更精确但是稳定性差一点的方法是一个更精确但是稳定性差一点的方法).).CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD

40、 ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培训手册May 15, 2001Inventory #0014771-33FLOTRAN分析决策制定分析决策制定 你必须自己决定流体特性并随后验证这些决定你必须自己决定流体特性并随后验证这些决定. .流体性质随温度变化重要吗流体性质随温度变化重要吗? ?稳态还是瞬态稳态还是瞬态? ? 层流还是湍流层流还是湍流? ? “ “可压缩可压缩”效应重要吗效应重要吗? ?需建立多大的问题求解区域需建立多大的问题求解区域? ?何处网格最密何处网格最密? ? 虽然虽然CFDCFD技术的不断发展将有助于这些决定的自动化技术的不断发展将有助于这些决定的自动化，但但仍然需要工程师理解什么是最重要的仍然需要工程师理解什么是最重要的CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7CFD ANALYSIS 5.7培