fluent学习总结

1、对于液体来说,压强用相对压强;对于气体来说,特别是马赫数大于0.1de 流动，应视为可压缩流，压强用绝对压强。需具备网格、流体力学、有限元相关方面的知识左键移动图形；移动鼠标到方框的左上角，按住鼠标中建并将鼠标拖动到方框的右下角，松开鼠标按键，则方框部分图形将被放大。 二进制文件占据存储空间小，但是不能对它进行编辑，要想编辑，可以在保存的时候不二进制选项从而保存成文本文件。Fluent内部计算和存储的case和data文件单位均为国际标准单位。更改单位只是更改了显示单位。定义源项、自定义流场、边界条件、用户自定义函数以及外加图形数据都要采用国际单位制。对于多相流动计算，一般选用非耦合型求解器。

2、若要精确的模拟在水流的冲击下所引起的不规则的起泡过程、气泡的生成、扩大和消失，应使用非定常的计算方法。（P124气化压强取101175，空泡数9e6）。空化数密度是每单位体积内所含的气泡数量，常设为常数。如果不同相之间没有明显的速度差异，就不需要对于速度方程进行光滑处理，即可关闭Slip Velocity选项。气化压力依赖于操作压强、来流速度、液体的密度和空化数，通过查阅有关文献获得。TGRIDFLUENT 用于从表面网格生成空间网格的软件。过滤器或者叫翻译器，可以将其他 CAD/CAE 软件生成的网格文件变成能被FLUENT 识别的网格文件。Fluent5.4基于非结构化网格的通用 CFD

3、求解器，针对非结构性网格模型设计，是用有限元法求解不可压缩流及中度可压缩流流场问题的 CFD 软件。可应用的范围有紊流、热传、化学反应、混合、旋转流（rotatingflow）及震波（shocks）等。在涡轮机及推进系统分析都有相当优秀的结果，并且对模型的快速建立及 shocks处的格点调适都有相当好的效果。Fidap基于有限元方法的通用 CFD 求解器，为一专门解决科学及工程上有关流体力学传质及传热等问题的分析软件，是全球第一套使用有限元法于 CFD 领域的软件，其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿流流场、热传、化学反应等等。 FIDAP 本身含有完整的前后处理系统及流

4、场数值分析系统。 对问题整个研究的程序，数据输入与输出的协调及应用均极有效率。Polyflow针对粘弹性流动的专用 CFD 求解器，用有限元法仿真聚合物加工的 CFD 软件，主要应用于塑料射出成形机，挤型机和吹瓶机的模具设计。Mixsim针对搅拌混合问题的专用 CFD 软件，是一个专业化的前处理器，可建立搅拌槽及混合槽的几何模型，不需要一般计算流力软件的冗长学习过程。它的图形人机接口和组件数据库，让工程师直接设定或挑选搅拌槽大小、底部形状、折流板之配置，叶轮的型式等等。MixSim 随即自动产生 3 维网络，并启动FLUENT 做后续的模拟分析。Icepak专用的热控分析 CFD 软件，专门仿

5、真电子电机系统内部气流，温度分布的 CFD 分析软件，特别是针对系统的散热问题作仿真分析，藉由模块化的设计快速建立模型。FLUENT 计算后显示的图形如何编辑和保存：用右键点击显示的图形的边框，点击 copy to clipboard，然后就可以粘贴到别的地方去了。直接这样的话是黑色背景的图片，要是想要白的色背景的图片，先点击 Page Setup 在弹出的对话框中选中Reverse Foreground Orientation，然后再 copy to clipboard 就可了。松弛因子可控制收敛的速度和改善收敛的状况：为 1,相当于不用松弛因子；大于 1,为超松弛因子,加快收敛速度；小于

6、1,欠松弛因子,改善收敛的条件。一般来讲,大家都是在收敛不好的时候，采用一个较小的欠松弛因子。Fluent 里面用的是欠松弛，主要防止两次迭代值相差太大引起发散。松弛因子的值在 01 之间，越小表示两次迭代值之间变化越小，也就越稳定，但收敛也就越慢courant number 与收敛：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 cour

7、ant number 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 courantnumber 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。结构化网格：从严格意义上讲，结构化网格是指网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元。它可以很容易地实现区域的边界拟合，适于流体和表面应力集中等方面的计算。它的主要优点是：网格生成的速度快；网格生成的质量好；数

8、据结构简单；对曲面或空间的拟合大多数采用参数化或样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更容易接近。它的最典型的缺点是适用的范围比较窄，只适用于形状规则的图形。非结构化网格是指网格区域内的内部点不具有相同的毗邻单元。即与网格剖分区域内的不同内点相连的网格数目不同。与结构化网格和分块结构网格相比，非结构网格划分便于处理复杂外形的网格划分，而适应性网格则便于计算流场参数变化剧烈、梯度很大的流动，同时这种划分方式也便于网格的细化或粗化，使得网格划分更加灵活、简便。FLUENT解算器有如下模拟能力：l 用非结构自适应网格模拟2D或者3D流场，它所使用的非结构网格主要有三角形/五边形、四边形/五边形，

9、或者混合网格，其中混合网格有棱柱形和金字塔形。（一致网格和悬挂节点网格都可以）l 不可压或可压流动l 定常状态或者过渡分析 l 无粘，层流和湍流 l 牛顿流或者非牛顿流l 对流热传导，包括自然对流和强迫对流 l 耦合热传导和对流 l 辐射热传导模型 l 惯性（静止）坐标系非惯性（旋转）坐标系模型l 多重运动参考框架，包括滑动网格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面l 化学组分混合和反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型l 热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源l 粒子，液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算，包括了和连续相的耦合l 多孔流动l 一

10、维风扇/热交换模型l 两相流，包括气穴现象 复杂外形的自由表面流动定义模型目标：从CFD模型中需要得到什么样的结果？从模型中需要得到什么样的精度；选择计算模型：你将如何隔绝所需要模拟的物理系统，计算区域的起点和终点是什么？在模型的边界处使用什么样的边界条件？二维问题还是三维问题？什么样的网格拓扑结构适合解决问题？物理模型的选取：无粘，层流还湍流？定常还是非定常？可压流还是不可压流？是否需要应用其它的物理模型？确定解的程序：问题可否简化？是否使用缺省的解的格式与参数值？采用哪种解格式可以加速收敛？使用多重网格计算机的内存是否够用？得到收敛解需要多久的时间？确定所解决问题的特征之后，你需要以下几个

11、基本的步骤来解决问题： 1创建网格. 2运行合适的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。3输入网格4检查网格5选择解的格式6选择需要解的基本方程：层流还是湍流（无粘）、化学组分还是化学反应、热传导模型等7确定所需要的附加模型：风扇，热交换，多孔介质等。8指定材料物理性质8指定边界条件 9调节解的控制参数10初始化流场11计算解12检查结果13保存结果 14必要的话，细化网格，改变数值和物理模型。边界条件：（1） 速度入口：给出入口边界上的速度及其他相关标量值。适用于不可压缩流动问题，对于而压缩问题不适合，否则该入口边界条件会使入口处的总温和总压有一定波动。（2） 压力入口：给出入口边界的总压

12、。用于流体在入口处的压力为已知的情形， 对于可压和不可压问题都适用。通常用于进口流量或流动速度为未知的流动，压力入口条件还可以用于处理自由边界问题。Pabsolute=Pgauge+Poperating对于不可压缩流动：Ptotal=Pstatic+v2/2对于可压缩流动：Ptotal=Pstatic(1+(k-1)Ma2/2)k/(k-1)（3） 质量入口：适用于可压缩和不可压缩流动，给出入口边界的质量。给定入口边界上的质量流量，此时局部进口总压是变化的，用以调节速度，从而达到给定的流量，这使得计算的收敛速度变慢。所以，如果压力边界条件和质量边界条件都适用时，应优选选择压力入口边界条件。对于

13、不可压缩流动，由于密度是常数，优先选用速度入口边界条件。（4） 压力出口（pressure-oulet）:给定流动出口边界上的静压强。对于有回流的出口，该边界条件比outflow更易收敛。给定出口边界的静压强只能用于模拟亚音速流动。合理给定出口回流条件，有利于解决有回流出口问题收敛困难的问题。如果局部变成超音速，则根据前面来流条件外推出口边界条件。这里的压力是相对于前面给定的工作压力。（5） 无穷远压力边界（pressure-far-field）：用于可压缩流体。用于知道来流的静压和马赫数的场合，适用于用理想气体定律计算密度的问题。（6） 自由出流（outflow）：用于出口边界上压力或速度均

14、为未知的情形。不能用于以下场合：1）包含压力进口条件；2）可压缩流动问题；3）有密度变化的非稳定流动问题（即使是不可压缩流动）。用出流边界条件时，所有变量在出口处扩散通量为零。即出口平面从前面的结果计算得到，并且对上游没有影响。计算时，如果出口界面通道大小没有变化，采用完全发展流动假设，当然，在径向允许有梯度存在，只是假定在垂直出口面方向上扩散通量为零。Spalart-Allmaras湍流模型是一种相对简单的一方程模型，用于求解模型化了的(高雷诺数区域)运动涡(湍流)黏度传输方程,仅考虑了动量的传递方程。在气体动力学中，对于有固壁边界的流动，利用Spalart-Allmaras模型计算边界层的

15、流动以及压力梯度较大的流动及具有逆向压力梯度问题,都可以得到较好的结果。 压强设定中，起始压强设定为0atm，在边界条件设定时，将是以绝对压强给定的。边界条件中压强的给定总是相对于工作压强的。对于中等偏下的入口湍流，Turbulent Viscosity Ratio 推荐为1. 气体黏度的Sutherland定律非常适用于高速可压缩流动。用户自定义函数(udfs):可以用来定义:边界条件(DEFINE_PROFILE)、源项(DEFINE_SOURCE)、物性定义(DEFINE_PROPERTY)（除比热外）、表面和体积反应速率（DEFINE_SR_RATE和DEFINE_VR_RATE）、用

16、户自定义标量输运方程、离散相模型（如体积力，拉力，源项等）、代数滑流混合物模型（滑流速度和微粒尺寸）、变量初始化、壁面热流量、使用用户自定义标量后处理。如果在命名过程中使用.gz 或.z 的后缀，则系统会用相应的压缩方式保存算例文件和数据文件。运算符仍然是放在数字前面。在命令执行的过程中按组合键 Ctrl+C 可以随时中断运行。Graphics Hardcopy（图形文件硬拷贝）面板，在保存图像文件前，可以使用这个面板对图像文件的保存格式、颜色方案、文件类型、分辨率和方向等进行设置，并可以预览图像文件。图像文件格式的差别不大，可以根据需要进行选择。颜色方案是选择将文件保存为彩色图像、灰度图像或

17、单色图像。文件类型可以为光栅格式和矢量格式，区别是光栅格式的文件读写速度较快，但是图像质量较差；矢量格式读写速度慢但是图像质量高。分离求解器中使用的几个物理模型在耦合求解器中是不能使用的，这些模型包括：（1）多相流模型。（2）混合浓度/PDF 燃烧模型。（3）预混燃烧模型。（4）污染物构成模型。（5）相变模型。（6）Rosseland 辐射模型。（7）特定质量流周期流模型。（8）流向周期性换热模型。要显示体积为负数的网格，执行菜单操作：Adapt -> Iso-Value选择显示体积数值小于零的体积。最小体积值为负值意味着一个或多个单元有不合适的连通性。一个负体积的单元经常可以使用 Is

18、o-Value Adaption 功能标记它们做适应及在图形窗口中查看它们，从而对这些单元加以确定。必须消除这些负体积才能继续进行流体计算。简单地说，可以用三种方法判断计算是否已经收敛：（1）观察残差曲线。可以在残差监视器面板中设置 Convergence Criterion（收敛判据），比如设为 10-3，则残差下降到小于 10-3时，系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。（2）流场变量不再变化。有时候不论怎样计算，残差都不能降到收敛判据以下。此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化，就可以认为计算已经收敛。（3）总体质量、动量、能量达到

19、平衡。在 Flux Reports（通量报告）面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。通过计算域的净通量应该小于 0.1%。一阶精度格式的缺点是耗散性很大，计算稳定性好，但是对流场中梯度比较大区域内的解有比较严重的“抹平”现象，因此为了获得精度更高的结果，可以采用二阶精度格式。因为二阶精度格式的稳定性不如一阶精度，所以在采用二阶精度格式的时候要适当减小亚松弛因子。当选择网格类型的时候，应当考虑以下问题：设置的时间（setup time）计算的费用（computational expense）数值的耗散（numerical diffusion）当几何比较复杂或流程的长度刻度的范围比较

20、大的时候，可以创建是一个三角形/四面体网格，因为它与由四边形/六面体元素所组成的且与之等价的网格比较起来，单元要少的多。这是因为一个三角形/四面体网格允许单元群集在被选择的流动区域中，而结构四边形/六面体网格一般会把单元强加到所不需要的区域中。四边形/六面体元素的一个特点是它们允许一个比三角形/四面体单元大的多的纵横比。一个三角形/四面体单元中的一个大的纵横比总是会影响单元的偏斜（skewness）, 它可能妨碍计算的精确与收敛。网格质量的特征是节点的分布，光滑，和偏斜。歪斜厉害的单元能够降低解的正确性和稳定性。Apect ratio指的是单元体的中心到面的中心的最大距离与单元节点的最小距离之

21、比。不管划分什么网格都需要检查网格质量。Axisymmetic的对称轴只能是x轴，fluent允许用从conformal和nonconformal周期性的区域来定义周期性的边界。Conformal型的要求周期性的区域居于一模一样的网格，且只能在Gambit和Tgrid里创建。见（6-19）梯度适应: 两维中的梯度函数的形式如下：的未分割的 Euclidean 标准. 当使用 Scale 选项，关于 Coarsen Threshold 和 Refine Threshold 的适当的首切值分别是 0.3 到 0.5，和 0.7 到 0.9。较小的值将导致较大的适应的区域。当使用 Normalize

22、 选项时，关于 Coarsen Threshold 和 Refine Threshold 的适当的首切值分别是 0.2 到 0.4，和 0.5 到 0.9。较小的值将导致较大的适应的区域。执行各向同性适应的一般步骤如下：1在 Iso-Value Adaption 面板中，选择 Iso-Values Of 下面的列中所需要的解变量，然后点击 Compute 去更新 Min 和 Max 场。2选择 Inside 或 Outside 选项，并设置 Iso-Min 和 Iso-Max 的值。如果选择 Inside，在 Iso-Min 和 Iso-Max 值之间的各向同性值的单元将被标记或细分。如果选择

23、Outside，低于Iso-Min和高于Iso-Max的各向同性值的单元将被标记或细分。3（可选择的）如果你想设置任何适应选项（在第 5.10 节有介绍），点击 Controls按钮打开 GridAdaption Controls 面板。4点击 Mark，这样通过把单元放进一个适应记录而为细化给单元做标记，或着点击Adapt 立即执行适应。在 Relaxation Factor 框中，设置因子。因子越低，在节点运动中降的越多。在 Number of Iterations 框中，规定光滑相继扫过的网格个数。缺省值为 4。最大歪斜减小的同时平均歪斜增大。！你应当仔细考虑这样做是否对改善网格有意义。

24、仅对带有很高歪斜（例如，0.8 或 0.9）的单元执行光滑也许会缓解对平均歪斜所产生的反面效果。多项模型相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸，就可以把它们看成不同的相，因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。目前用于研究多相流的方法有欧拉一拉格朗日方法和欧拉一欧拉方法。1.欧拉一拉格朗日方法在欧拉一拉格朗日方法中，流体相视为连续相，并且求解N-S方程，而离散相是通过计算流场中大量粒子的运动得到的。离散相和流体相之间存在动量、质量和能量的交换。方法适用的前提是:作为离散的第二相的体积分数应很低。即便当mspeciesmfluid粒子运行轨迹的计算也是独立的，它们被安排在流体相计算的指定

25、间隙内完成。欧拉一拉格朗日方法对应的Fluent模型为离散相模型2。欧拉一欧拉方法 在欧拉一欧拉方法中，不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。由于一种相所占的体积无法再被其他相占有，故此引入相体积率的概念。体积率是时间和空间的连续函数，各相的休积率之和等于I。从各相的守恒方程可以推导出一组方程，其对于所有的相都具有类似的形式。从实验得到的数据可以建立一些特定的关系，从而能使上述方程封闭。另外，对于小颗粒流(Granular Flows)，则可以通过应用分子运动论的理论使方程封闭。在fluent中，共有三种欧拉一欧拉多相流模型，即v0F模型、混合物模型和欧拉(Eulerian)模型。 1，VOF棋

26、型 VOF模型是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。当需要得到一种或多种互不相融流体间的交界面时，可以采用这种模型。在VOF模型中，不同的流体组分共用着一套动量方程，计算时在整个流场的每个计算单元内，都记录下各流体组分所占有的体积率。VOF模型的应用例子包括分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡的流动、水坝决堤时的水流以及求得任意液一气分界面的稳态或瞬时分界面。 2. 混合物模型 混合物模型可用于两相流或多相流(流体或颖柳。因为在欧拉模型中，各相被处理为互相贯通的连续体，混合物模型求解的是混合物的动t方程，并通过相对速度来描述离散相。混合物模型的应用包括低负载的粒子负载流、气泡流、沉降

27、和旋风分离器。混合物模型也可用于没有离散相相对速度的均匀多相流。 3Eulerian模型 欧拉模型是Fluent中最复杂的多相流模型。它建立了一套包含有n个的动量方程连续方程来求解每一相。压力项和各界面交换系数是藕合在一起的。藕合的方式则依赖于所含相的情况，颗粒流(流一固)的处理与非颗粒流(流一流)是不同的。欧拉模型的应用包括气泡柱、上浮、颗粒悬浮和流化床。VOF模型适合于分层的或自由表面流，而混合物和Eulerian模型适合于流动中有相混合或分离，或者分散相的体积分数超过1 0%的情形。 为了更好地区分Mixture模型和Eulerian模型，给出以下的建议: .如果分散相有着宽广的分布，M

28、ixture模型是最可取的。如果分散相只集中在区域的一部分，应当使用Eulerian模型。 .如果相间曳力规律是可利用的，Eulerian模型通常比Mixture模型能给出更精确的结果。如果相间的曳力规律不明了，Mixture模型是更好的选择。 .Mixture模型比Eulerian模型要少求解一部分方程，所以Mixture模型计算量较少。 如果精度要求很高，Eulerian模型是更好的选择。但是，复杂的Eulerian模型比Mixture模型的计算稳定性要差。单位：fluent内部计算都是采用的国际单位制，角度的单位是度而不是弧度。自定义单位的时候要注意转换因子均已国际标准为依据。小于或等于

29、 1%的湍流强度通常被认为低强度湍流，大于 10%被认为是高强度湍流。混合模型通过求解混合相的动量守恒、能量守恒、连续性方程以及第二项的体积分率以及相对速度的数学表达式来模拟n相流。使用限制：只能采用压力耦合求解；只能有一项可以被定义为可压缩理想气体；采用混合模型时不能用来模拟特定质量流量的周期性streamwise流;固化和融化不能与混合模型连用；当采用空化模型时不能用LES湍流模型连用；相对速度方程不能与MRF和混合模型连用；不能用于非粘性流体的求解；不能与shell conduction model 连用；混合模型需要求解混合物的动量方程、能量方程、连续性方程以及第二项的体积分率方程，如

30、果两相以不同的速度运动时也要求解相对速度数学表达式。 由Singhal等发展的完全空化模型，包含了所有一阶效应（如相变、空泡动力学效应、湍流压力波动、和不可压缩气体）的影响，只能在多相流模型下运行。它也可以用来模拟N相流、带有多项物质传输、液气两相的剪切力作用以及两相的热效应和压缩效应。完整的空化模型包含两部分：基本空化模型：描述了基本的模型处理方法及标准的两相空化模型扩展的空化模型：包含了扩展的多项（N相）空化模型和带有多相物质传递的流动。FLUENT经典问题答案（1） 16 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？答：如果模型较简单，只要保

31、证网格节点数相同或接近，调整一下，就能保证网格连续。:| j但往往我们面对的都是模型较复杂，采取自由网格划分，根本难以保证。就是手动网格划分都很难保证两面上的网格相同。这就要考验网格划分人员的水平了，通过在局部接触部分的网格细化，来达到网格单元相同，从而保证连续。 在算接触(静态或动态)或传热(稳态或瞬态)这块，可以不必在意网格是否连续，其对结果的影响不是很大.具体问题具体分析，所以在划分网格要看自己究竟要算什么.22 什么叫欠松弛因子？欠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？! 欠松弛因子是simple算法中的概念。流场数值计算的困难之一是关于压强的求解，因为

32、压强本身没有控制方程，它是以源项的形式出现在动量方程:中的。离散形式的动量方程是在假设压强场已知的条件下得到的，在一般情况下压强场是未知的。目前广泛应用的simple算法可以解决压强求解的问题。其利用连续方程校正压强场，然后用校正的压强场计算速度场，重复进行校正、计算过程，直到解出速度场和压强场同时满足动量方程和连续方程为止。 新压强场p与原压强场p*的关系可以写成pp*p'，p'为压强修正量。在具体计算过程中，当解出压强修正量后,不能直接用该式计算新的压强场p，因为simple算法的速度修正量忽略了零点速度修正量的影响，这一简化不影响最终的收敛解，却加大了修正量p'的

33、负担，不仅会影响收敛速度，有时甚至会导致迭代的发散。所以，在计算校正后的压强场p时，应采取欠松弛措施，既pp*f×p'。f就是欠松弛因子，其取值范围为0<f<1，一般取为0.8即可。同时还要对速度进行修正，用速度欠松弛因子fV,取值也是01，一般取0.5。 不知我这样解释是否能够理解，因为其中有一些偏微分公式的推导，这里写不出来。就使用而言，欠松弛因子 要设的比1小计算才容易收敛。设多少还要视具体情况而定。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？m这个问题比较复杂，要真正的解决了基本fluent运算就解决了

34、一大半了，我写下自己的感受吧，在平时的运算中遇到的和看到的，有不对的请大家指教。通常判断收敛是看残差曲线，但是这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。如果你的初值取得好，你的迭代会很快收敛，但是你的残差却依然很高；但是当你改变初场到比较不同的值时，你的残差开始会很大，但随后却可以很快降低到很低的水平，让你看起来心情很好。其实两种情况下流场是基本相同的。由此来看，判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。可以选定流场中具有特征意义的点，监测其速度，压力，温度等的变化情况。如果变化很小，符合你的要求，即可认为是收敛了。一般来说，压

35、力的收敛相对比较慢一些的。是否收敛不能简单看残差图，还有许多其他的重要标准，比如进出口流量差、压力系数波动等等尽管残差仍然维持在较高数值，但凭其他监测也可判断是否收敛。最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。残差曲线是否满足只是一个表面的现象，还要看进口和出口总量差不得大于1%,而且即使这样子,收敛解也不一定准确,它和网格划分/离散化误差,以及屋里模型的准确性都有关系.所以得有试验数据做对比活着理论分析了当然最终是否正确是要看是否与实验数据相符合！但既然有残差图的话，总应该可以大概的看出否收敛吧？是否要残差要小到一定的程度，或者是残差不在增长，就可以一定程度上认为是收敛的残差的大小不能决定是否

36、收敛，我在用FLUENT计算时，多采用监测一个面的速度（或者是压力、紊动能等参数）基本上不随着计算时间的推移而变化，就认为基本达到收敛，据质量守恒，收敛时进、出口的流量数值应大致相等(一般认为进出口质量差值比上入口质量的相对值小于0.5时收敛，但是对特殊情况可能不同 )，但符号相反，一般出口流量是负值。在进行稳态计算时候，开始残差线是一直下降的，可是到后来各种残差线都显示为波形波动,有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。计算的精度（2阶），网格太疏，网格质量太差，等都会使残差波动。经常遇到，一开始下降，然后出现波动，可以降低松弛系数，我的问题就能收敛，但如果网格质量不好，是很难的。通常，计

37、算非结构网格，如果问题比较复杂，会出现这种情况，建议作网格时多下些功夫。理论上说，残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果，与网格亚尺度雷诺数有关。例如，通常压力边界是主要的反射源，换成OUTFLOW边界会好些。这主要根据经验判断。所以我说网格和边界条件是是主要因素。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?残差是cell各个Face的通量之和，当收敛后，理论上当单元体内没有源相时各个面流入的通量也就是对物理量的输运之和应该为0。最大残差或者RSM残差反映流场与所要模拟流场（指收敛

38、后应该得到的流场，当然收敛后得到的流场与真实流场之间还是存在一定的差距）的差距，残差越小越好，由于存在数值精度问题，不可能得到0残差，对于单精度计算一般应该低于初始残差1e-03以下为好，但还要看具体问题。一般在Fluent里可以添加进出口流量监控（print or plot），当残差收敛到一定程度后，还要看进出口流量是否达到稳定平衡，才可以确认收敛与否。残差在较高位震荡，需要检查边界条件是否合理，其次检查初始条件是否合适，比如在有激波的流场，初始条件不合适，会带来流场的震荡。有时流场可能有分离或者回流，这本身是非定常现象，计算时残差会在一定程度上发生震荡，这时如果进出口流量是否达到稳定平衡，

39、也可以认为流场收敛了（前提是要消除其他不合理因数）。另外Fluent缺省地采用多重网格，在计算后期，将多重网格设置为零可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。54在分离求解器中，FLUENT提供了压力速度耦和的三种方法：SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它们的应用有什么不同？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SIMPLE2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），

40、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。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

41、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。70 边界条件中湍流强度怎么设置：入口边界条件中的湍流强度和出口边界条件中的回流湍流强度怎么设置？是取默认值10%吗？这两个数一般都不是计算得出来的，一般是根据现有的经验估计出来的，一般来说，流速快的话k值当然要大，而粘度大，湍流强的话，适当增加e的值，一点个人小经验，有不多的请大家指教 现在比较好的K- 中的RNG，关于K- 请查看lasvie发表url=size=43 j, w;

42、I3 u+ E7 ; s* hK- 是紊流脉动动能（J）， 是紊流脉动动能的耗散率（%）越大表明湍流脉动长度和时间尺度越大， 越大意味着湍流脉动长度和时间尺度越小，它们是两个量制约着湍流脉动。但是由于湍流脉动的尺度范围很大，计算的实际问题可能并不会如上所说的那样存在一个确切的正比和反比的关系。在多尺度湍流模式中，湍流由各种尺度的涡动结构组成，大涡携带并传递能量，小涡则将能量耗散为内能。在入口界面上设置的K和湍动能尺度对计算的结果影响大至于k是怎么设定see fluent manual "turbulence modelling"作一个简单的平板间充分发展的湍流流动，基于k-

43、e模型。确定压力梯度有两种方案，一是给定压力梯度，二是对速度采用周期边界条件，压力不管！湍流模型参数设置：K 动能能量；epsilon耗散率；在运用两方程湍流模型时这个k值是怎么设置的呢？epsilon可以这样计算吗？epsilonCu*k*k/Vt N b n b cr U,W这些在软件里有详细介绍。陶的书中有类似的处理，假定了进口的湍流雷诺数。fluent帮助里说，用给出的公式计算就行。ke模型的收敛问题！应用ke模型计算圆筒内湍流流动时，网格比较粗的时计算结果能收敛，但是当网格比较密的时候，湍流好散率就只能收敛到10的2次方，请问大侠有没有解决的办法？用粗网格的结果做初场网格加密不是根本

44、原因，更本的原因是在加密过程中，部分网格质量差，/size注意改进网格质量，应该就会好转，在求解标准k-e双方程湍流模型时（采用涡粘假设，求湍流粘性系数，然后和NS方程耦合求解粘性流场），发现湍动能产生项（雷诺应力和一个速度张量相乘组成的项）出现负值，请问是不是一种错误现象？如果是错误现象一般怎样避免。另外处理湍动能产生项采用什么样的差分格式最好。而且因为源项的影响，使得程序总是不稳定，造成k,e值出现负值，请问有什么办法克服这种现象。你可以试试这里计算的时候加一个判断，出现负值的时候强制为一个很小的正值。这可能是因为你采用的数值格式的问题，一般计算程序对k方程都要做一定处理，以保证k的正定。

45、比如，强制规定源项与0的关系，以使数值计算稳定。就ke模型而言。它是problem dependent.对简单的无弯曲无旋转无.的湍流问题，它能算而且能给出好的结果，但对复杂的流动问题，它就不能使用了。出现负的ke不仅仅是计算格式的问题，更重要的是模型问题，没有谁能证明ke模型在任何流动问题中都能保证ke是正的。有这么一些办法避免ke出现负值。1。对Kln(k)和E=ln(e)求解，问题：壁面ke=0难处理，2。先用层流计算500步，然后再用ke算，! F1 T8 Z1 M, C# _8 T3。各种强制限制办法3 + q0 - ! ?+ p2 q% l. O4。源项局部线性化。5。算到一定程度

46、，如果k值趋势对了，就干脆不求ke方程了。, x: K: b5 ?( j q# - m% F可以参考：湍流的计算模型 陈义良 1991 中国科技大学出版社。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？在fluent中会出现这么几个压力：Static pressure静压） Dynamic pressure（动压） Total pressure（总压），这几个压力是空气动力学的概念,它们之间的关系为Total pressure（总压）= Static pressure（静压z） + Dynamic pressure（

47、动压），滞止压力等于总压(因为滞止压力就是速度为0时的压力,此时动压为0）Static pressure（静压）就是你测量的，比如你现在测量空气压力是一个大气压，而在fluent中，又定义了两个压力：Absolute pressure（绝对压力） Relative pressure（参考压力）还有两个压力operating pressure（操作压力） gauge pressure（表压）它们之间的关系为Absolute pressure（绝对压力）= operating pressure（操作压力） + gauge pressure（表压），上面几个压力实际上有些是一一对应的，只是表述上的差

48、别，比如：Static pressure（静压） gauge pressure（表压）定义操作压力对于可压缩流动：把操作压力设为0，把表压看作绝对压力；53 对于FLUENT的耦合解算器，对时间步进格式的主要控制是Courant数（CFL），那么Courant数对计算结4果有何影响？&!FLUENT计算开始迭代最好使用较小的库朗数，否则容易导致迭代发散?修改办法slovecontrolssolution，修改courant Number $ g% f2 a: O* n& B/ m2 Y2 Y2 l默认值为1，开始没有经验的改小点，比如0.01，然后逐渐加大，58 如何将自己用C

49、语言编辑的程序导入到FLUENT中？在利用UDF编写程序时需注意哪些问题？59在UDF中compiled型的执行方式和interpreted型的执行方式有什么不同问题的答案在附件，相信看过后会对该问题有更深的了解。142 什么是多孔介质；在那些方面应用？答：多孔介质是近似模拟一些具有多孔性质的区域，这些区域的压降符合一定的规律。这些多孔区域如果进行建模的话，会造成网格数量剧增（因为与整体模型相比，其尺度非常小）。多孔介质的应用于packed beds（填料床？），filter papers（滤纸），perforated plates（多孔板）， flow distributors（流量分配器）

50、，tube banks（管束）等。144 有关多孔介质的边界设定在哪有介绍？8 * e/ ' E! z: v答：最可靠的介绍可以参考Fluent帮助中边界条件一章中多孔介质的介绍。另外可以参考我写的一个帖子：, k- M- a2 : U q2 O145 有没有计算多孔介质的算例或文章？( p6 q$ M' ) i答：多孔介质的算例，fluent帮助自身带了一个，是关于汽车尾气催化剂的。这个例子可以在公用邮箱：simwe.fluentcfx中找到。同样可以参考我的帖子：15 对于自己的模型，大多数人有这样的想法：我的模型如何来画网格？用什么样的方法最简单？这样做( 5 $ M*

51、T/ V. J2 p网格到底对不对？$ h, r& m4 1 e7 C; A' g答：模型划分网格，要正确处理好网格密度与计算时间的矛盾。网格密度增加，理所当然，网格质量提高，计算结果也越精确，但所花的时间会很长，考虑到经济性，一般在划分网格时，都需要遵循一些原则。CFD计算对计算网格有一些一般性的要求，例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。对于复杂几何外形的网格生成，这些要求往往并不可能同时完全满足。例如，给定边界网格点分布，采用Laplace方程生成的网格是最光滑的，但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件，其网格点分布也很有

52、可能不能捕捉流动特征，因此，最光滑的网格不一定是最好的网格。 对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Jacobian必须为正值，即网格体积必须为正，其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角（skew angle）、纵横比（aspect ratio、Laplacian）、以及弧长（arc length）等。通过计算、检查这些参数，可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。有限元素法关于插值逼近误差估计的理论，实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定：即每个单元的内切球半径与外切球半径之，应该是一个适当的，与网

53、格疏密无关的常数。从数学角度来看，单元最好是球体，如果网格细化到一定程度是可以近似认为是分子、原子。不2 v% c# p, y! ?- l& O; O% M过球体不具备计算需求的矩阵条件，所以理想的单元应该是正六面体。网格的各项指标都是用来6 y3 G+ ' I- H2 g. i; X描述正六面体的变形程度的，对于不同的结构模型，网格指标对结果的影响不具有可比性（比如长宽比对长方体结构和对球结构），我们只是去尽可能的控制这些指标。 v$ B3 h V% |5 T" W+ p根据我的一些经验，给出一些指标的参考值。纵横比比值越接近1越理想，最大不好不超过53 W3 Z#

54、 o1 T; q7 x, g& h% l( P2 雅可比比率最好大于0.7，不能低于0.45，0.5，否则需要重画。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？! C% D+ d+ r& j; f1 U* Z5 ?7 i8 P. |答：可以采用录像带方式。具体设置在solveanimate中设置。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？8 + U3 w% h" x( w# H) q答：在surfaceiso-surface中设置，选择grid，以及所需要的方向。在iso-values中设置与所选坐标轴方向垂直

55、的偏移面。) 3 W# R+ & Y5 p5 S101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？0 Z, Z- 1 3 W+ d答：在summarize vertices中选择点，点击apply，在transcript中查看。. t2 j7 w+ " i" $ p129 流固耦合的边界条件：在FLUENT里面，wall与腔体内的流体换热产生换热耦合问题时，wall怎么定义?wall在FLUENT的boundary conditions里只有heat flux, temperature, convection, radi

56、ation和mixed 5种选项没有coupling?在materials里面改个什么地方就可以了？答：要产生couple，主要有两种方法。6 ) q! 2 1 S& p% q- 其一，在gambit在中间模型时，采用split，而不是采用subtract。采用split后导入到fluent中，会自动产生wall和wall-shadow。" C2 O$ t/ $ _* & k3 H; J1 5 S. O其二，如果在gambit中建模是，采用的是subtract，那么将会存在重叠的两条边，在设置边界的条件的时候要分别设置为wall。导入到fluent后，将这两条边的类型

57、改为interface，然后在grid interface中修改，并勾选couple选项。158 gambit不能正常启动的原因有哪些？* f9 O* # z5 q答：gambit不能正常启动，是因为上次打开的时候生成了一个*.lok文件，将此文件删除，重新启动即可。145有没有计算多孔介质的算例或文章？# Y. n* R. K) x3 C6 v( H在许多学科中都会碰到多孔介质的问题，如：管束、流动均布器和过滤器、回热器等。多孔介质的计算确实是个难题，不用说我们这些具体的学科了，就是拿专门搞材料和计算的人来说，他们也没有成熟的模型，据我的了解，多孔介质模型都在“发展中”，无统一的定论。也正是

58、基于这个原因，具体到每个不同的学科和算例，不同的人就会有不同的方法。我是低温学科的，会涉及到振荡流动中的多孔介质问题，如换热器和回热器，在计算中我们多借鉴一些研究者的试验数据，拿到我们的模型中完善多孔介质的阻力参数设定，主要是两个方向上的压力降，感觉效果还是不错的。我想，这种方法还是可以在其他学科中用的，如果找不到好的算例，就去看别人总结的试验数据，借鉴过来，自己做一个成功的算例。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？问题的初始化就是在做计算时，给流场一个初始值，包括压力、速度、温度和湍流系数等。理论上，给的初始场对最终结果不会产生影响，因为随着跌倒步数的增加，计算得到的流场会向真实的流场无限逼近，但是，由于Fluent等计算软件存在像离散格式精度（会产生离散误差）和截断误差等问题的限制，如果初始场给的过于偏离实