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(完整版)fluent求解器资料编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整版)fluent求解器资料)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整版)fluent求解器资料的全部内容。(完整版)fluent求解器资料(完整版)fluent求解器资料编辑整理:张嬗雒老师尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布到文库,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是我们任然希望(完整版)fluent求解器资料这篇文档能够给您的工作和学习带来便利•同时我们也真诚的希望收到您的建议和反馈到下面的留言区,这将是我们进步的源泉,前进的动力.本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请下载收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为〈(完整版)fluent求解器资料〉这篇文档的全部内容。(完整版(完整版)fluent求解器资料压力基求解器在压力基求解器中,控制方程是依次求解的。压力基求解器是从原来的分离式求解器发展来的,按顺序仪次求解动量方程、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,可以自由在分离求解和耦合求解之间转换,需要注意的是,在压力基求解器中提供的几个物理模型,在密度基求解器中是没有的。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。与密度基求解器的区别:区别1:压力基求解器主要用于低速不可压缩流动的求解,而密度基求解器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区别2:密度基求解器从原来的耦合求解器发展来的,同时求解连续性方程动量方程、能量方程和组分方程。然后依次再求解标量方程。(注:密度基求解器不求解压力修正方程,因为其压力是由状态方程得出的)•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!特点:适用于压力基但不适用于密度基的模型:(1)空化模型(2)V0F模型(3)Mixture多相流模型(4)Eulerian多相流模型(5)非预混燃烧模型(6)预混燃烧模型(7)部分预混燃烧模型(8)组合PDF传输模型密度基求解器(CoupledSover)是同时fluent求解连续方程、动量方程、能量方程及组分输运方程的耦合方程组,然后逐一地求解湍流标量方程。由于控制方程是非线性的,且相互之间是耦合的,因此,在得到收敛解之前,要经过多轮迭代:1)根据当前的解的结果,更新所有流动变量•如果计算刚刚开始,则用初始值来更新。2)同时求解连续方程、动量方程、能量方程及组分输运方程的耦合方程组(后两个方程视需要进行求解)3)根据需要,逐一地求解湍流、辐射等标量方程。注意在求解之前,方程中用到的有关变量要用到前面得到的结果更新。4)对于包含离散相的模拟,当内部存在相间耦合时,根据离散相的轨迹计算结果更新连续相的源项。5)检查方程组是否收敛,若不收敛,回到第1)步,重新计算。格式:密度基求解器有两种格式:隐式和显式•密度基显式与隐式求解器依次求解额外的标量方程(如湍流和辐射等).两种格式求解器的主要不同点在于对于耦合方程的线性化上由于隐式格式具有很好的稳定性,因此使用隐式求解器能够比显式格式更快的获得收敛Pn&ssure-BgsedIsegregated)Pr^issiirfi-Ba^-EdIPn&ssure-BgsedIsegregated)Pr^issiirfi-Ba^-EdIcoupled}Density-Baswd(coupled)(完整版)fluent求解器资料的稳定解。然而,隐式格式要比显式格式消耗更多的内存。具体情况可以查看Fluent理论手册。特点: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,需要考虑密度基求解器。密度基求解器耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛.密度基求解器所需要的内存约是压力基求解器的1.5到2倍选择时可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,就可以采用压力基或密度基显式。密度基显式虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比密度基隐式需要的内存少,当然它的收敛性也相应差一些。求解器选舁■FLUENT中有两种求解辭-压力基和密度基・■I七.力基求孵器以动最和乐力为基本变址一通过连续性方称导出压力和速度的耦合算法■乐力晁求解器有两种算法-分离求解器-压力修正和动量方程顺序求解--権合求解器(RBcs)-ffiyj和功量力暮同时求解(完整版(完整版)fluent求解器资料Cnardart厂iGrawlzySduBcnScijTJonKfed"S^kilionCnnhd5-MDntnrs^rliirlnnEnfiflJ討Cnardart厂iGrawlzySduBcnScijTJonKfed"S^kilionCnnhd5-MDntnrs^rliirlnnEnfiflJ討nCapiattonAciJ^fcRun匚日liMioritkxilrhxiruilMiP.edtr«-e■ZelZuneCurCiliij'iL-gjndar?''jondbcr^Mcah]nt=rfccE>DynamicMssh■DBCS町以显式或隐式方式求解求解器选择以矢量力H求解连续性方程、量方稅、能量方程和组分方程通过状态方程得到压力隐式-使所冇变虽显式;用吕分泼GraphicsandAri--atcrsFteRepcrt^ScLttaiDnfrdst'Wtcrs5ok/Jcn[nt#瑕呼L-3oJ亡torAritrvt左RunCaodstiiDnfSuliidunMrlliod^^wwrs-VBlodt!-ciiinE勿5rhmt:CwiednEaib5Gr-aphcxardArmPHsn.iopcrtsTITFLE35EPFLEC||PIS>Enablingpressure-

baaedcoupled

solver{PBCS}5jl«n-,j:4U55l.elUi如何选择求解器JU書慾力基求解器应用范国覆盖从低小扌可爪缩流到高速川缩流-需要的内存少-求解过程灵活■压力幕耦合求解器(PBCS)适用于人辜数单相流「比分离求解器性能更奸-不能用于蚩相流〔欧拉)、周期质量流刑NITA-比分离求解器多用7.5-2倍內存■密度荃糯合求解器(DBCS)适川于密度、社量、动鈕、组分间强耦合的现象-例如:伴冇燃烧的高速可压缩流动,超高音速沆动、激波T扰■隐式方法一般优于显式,因为其对时间步有严格的限制■忌式方法…般川于流动时间尺度和声学时间尺度相肖的悄况(如窩马務激波的传播)

5Upwind二阶箱度,■对流项的插值方法有:-First-OrderUpwind-PowerLaw-对低宙谎5Upwind二阶箱度,■对流项的插值方法有:-First-OrderUpwind-PowerLaw-对低宙谎数流动-Second-Order角形网擀比•阶格式更精确-尤其适用流动和网格方向不一致的四面体/三收敛慢易收敛.一阶精度Recell弋■有储在单元中心的流场变虽必须捕值到控制体面上离散化(插值方法)graces+SPM©厂Az“b(P0)%刨一——diWfaces二另「/*A/+S^VceH-MonotoneUpstream-CEntE「EdSchemesforConservationLaws(MUSCL)-对非结拘网格,局部三阶精度,对二次流、旋转涡、力等预测的更精确-QuadraticUpwindInterpolation(QUICK)-适用节四边形,六面体以及混合网格,对旋转流动有用,在均匀网格上能达到三阶精度&挖严〜nrmt士A口CD>»LUn.■而上的梯度用多级泰勒级数展开求得工厂A)十»岭6||插值方法(梯度)■为了得到扩散通最、速度导数,以及高阶离散格式,都需要求解变景的梯度■而上的梯度用多级泰勒级数展开求得工厂A)十»岭6||插值方法(梯度)■为了得到扩散通最、速度导数,以及高阶离散格式,都需要求解变景的梯度■单元中心的变最梯度山以卞三种方法得到:-Green-GaussCell-Based一可能会山起伪扩散-Green^GaussNode^Based-51精确,更少伪扩散,建议对二角休网格采闿-Least-SquaresCeH-Based-建仪对多血依网格采川,棒度和属|4|hJNode-based并+£■Ar=PRESTO!扇模型等)Linear■便川分离•算法I吋,计算面上乐力的插值方法有PRESTO!扇模型等)Linear■便川分离•算法I吋,计算面上乐力的插值方法有(多孔介质,凤-用于高度旋流,包括压.力梯度突变或者计算域存在大曲率的面当其他格式导致收敛问题或非物理解时使用床力的插值方法/_SB亞及-Standards默认格式.对于近边界的沿両法向存杵人斥力梯度流动,精度卜降(如果存在压力究变,建议改用PRESTO!®-Second-Order-Jlj于堆缩流,不适用多孔介质、风扇、压力究变以及VOF/Mixture笋相流-BodyForceWeighted…屮干大体积力的情况,如高瑞利数白然対流或高旋流压力的插值方法■便川分离算法时,计算面上压力的插们方法有:-Standard-默认格式,对于近边界的沿面法向存在人压力压力的插值方法■便川分离算法时,计算面上压力的插们方法有:-Standard-默认格式,对于近边界的沿面法向存在人压力梯度流动,精度下降(如果存在压力突变,建议改用PRESTO!)-PRESTO!-HJT高度施流,包把压为梯度突变(多孔介质,珂扇模型等)或者计算域存在大曲率的面-Linear--'-ilt他格式导致收敛问题或非物理解时使用-Second-Order-JIJ于压缩流,不适川多孔介质、风扇、压力究变以及VOF/Mixture多相流-BodyForceWeighted-启于大体机力的情况.如高瑞利数鬥然对流或高旋流初始化■FLUENT耍求所有的求解变量有初始值-更真丈的初值能提高收敛稳定性,加速收敛过程.-冇理情况需要个妇的初值■布特逗[x域对特宦变景单独赋值-自由射流(喷射区高速)-燃烧问题(高温激活反应)—单元标注(■自适应)«oa□uk-liddEm.-在粗级别网格上求解•阶欧拉力程FMG初始化■FullMuHiGrid(FMG)能用來创建更好的初场’-FMG初始化对包括犬的用力梯度和速度梯度的殳杂流动竹用-可川于压力基或密度基求解器,们限于稳态问题-密度萃求解器:屮I选择密懊草求解器后在GUIT!可见■FMG在粗网格上用多「申;网格求解on-通过TUI命令来设置/solve/init/set-fmg--initial!zati■启动FMG初始化—.压力基求解器:/solve/init/fmg—initialisa七ion亞菽Evas■CaseCheck功能发现-些常见的错误设買和不一致性-提供选择参数和模型的指导■用于可以直接应用*忽略这些建议RunLacu^ilioin3rahem立hup.5dU.Iu<iBojndarpMeshErtetfarsCwarriicbtehilrfrwdMrdnkPfldtti-NbMt取OfItcraflnns口.日DDftl他[hi?vdFYtlfaJbdd^lj^rvclSoukiuriMethDiESoUtionCortrch收敛性■计算收敛吋应该满足:一所有离散的守恒方睥(动董、能量绅)在所育的单元中满足桁定的泯差或君结果随计捧不再改变-全局的质虽、动虽、能量和标虽达到平衡■使用残非历史曲线來监测收敛:-…般地’磯差下降二个量级表示至少达到定性的收敛,流场的主要特征已鉛形成口一压力基求解器的能&殘埜曲卜降到10'6-组分残羞用下降到计■监测進量的收敛:-监测试他关键的物理量-确保全.局的质皐X能量、纽分守收敛遇到的困难■对…些病态问题,差质量的网格或不合适的求解设置,都可能岀现数值不稳定性-表现为残舞曲线上扬(发散)或不下降发散意味守恒方程的不平衡增加没收欽的结果会谋导便用者41■皿Lhl#^-rualurty■解决方法-确保问题是物理合理的-用一阶离散格式计算一个初场-对压力基求解器’减少发散方程的松弛因子-对密度基求解器,减^Courant数-重新生成网格或加密质量壬的网格・注恿网格自适应不能提和扭加度大的网様质量VALtfi

-MYConthuiityequationconvergeneetroubleaffectsconvergenceofailequations.hernlinnmOEIv;ukjljuri:二jnmJalMorrorsSabJks-irntaclrfticnC^cijatcri^dlvitesRunLaluidtidi4CtCDl.r"B^.修改松弛因子丄豆口亞花■减少动最方親的松弛因了经帘有助于收敛-缺错值对大多数问题都适用,需要时你PJ以改变这些值-合适的SHS好通过经验获得■对密度基求解器,对耦合方程组外的方程,松弛因子同样有用■松弛闵子用来稳定压力基求解器的迭代过程■以缺省的松弛因子开始计算由护西andAnimmtiOKPkttH^pirtsiJrb-RmiaGtonFartasFrahlenSetupGai,rdkiMelsC^lZtne匚fiaLrdarv匚cndfcisnfMts"[ntia-facMD^niirrirMft■汁&■erica程喩5dJUonWjuFigP.9£Uii©p=盹old十如SululionCtnlrols|Eria±][Cq-utiur®.~[Lunts...AdvciiL^J..|Tijttdcnrrn-JlrEncrjj^Body印心、FtWiLre矿修改Cour日nt数数缺省值为5不能超过2(缺省为4)即便稳态问jLse亞克Ewaa■akCWDtFtfltteniS^JtupGeneralhZwhUtefuJ:;PristsC9l|ZOO!Conflltfcrt-日tufKkrvCordiiOhi:hl«h[nterfawYDynanirM55l_iScfcttanWlwkMuH*5ckJtknhtTudnCahJ^tEnSkit匕n.unCaUettoRcsiJKzgridflrirnnLnrKPlotsP.HF3DrLl!SalbiltaiiiCihiIthIsTud^JeriEndcETirbJijritTifkieiI.Vb^jylyaddFfeT过高的俏容易引起发散继续迭代是应保//■caseflidate文fl加速收敛■可以通过以下方法加速收敛:-设習更好的初场•从前次的i十算结果幵始(如需凤吋以仗用fi回intErpolKtion)—渐次増加松迪因了或Courant数-控制爹审网格求解器设[fil.(般不推荐)•缺和设置一股足够稳定.不建议修改03耳出DcAkk'Vrtai*Bdjd*0pUu>i3ii-hsf...亞忑03耳出DcAkk'Vrtai*Bdjd*0pUu>i3ii-hsf...亞忑」■>llnterpfiilateData区ICp:KTtFvUt©(=)ActualProblemInitialConditionHeatTransferIsothermalNaturalconveclionLowRayleighnumberCombustior/reactingflowColdflow(noccmbustion)Turbulenceinviscid(Euler)sclutlanE-/从已有结杲开始计算■口有的计算结果可以作为初场使用-使用结呆插值(如密网格计算以粗网格结果为初值开始)-初始化后,新的迭代从口前数据开始-—些建议:APeraGlobalCompany品PERAChha需要利用瓦他数据或物卑知识对结果进行检仓和评价如必要重新考虑物理模型和边界条件检査网格质量巫新考虑边界条件或域的位置响很大重新划分厠格不充分的边界对结果精度影求解精度■收敛的结果不•定是正呦的-用[阶上凤格式获得授终解-确探結杲是网格无关的:•用自适应加密网榕或雨新划分网格來研究网虧无关性■如果流场结杲看起来不合理:JL_JL_SE亞蛊网格质量和求解精度■数值课蔓和网格梯度及网格面上插值相关—隹用离阶离散格式(^.l.ixl,MUSCL}-長貳让网用和流动方向…致诫少伪扩散-加密网格-足够的网格幣戍对求斛右突变的抚功非館有用*甌着网楹尺寸减少,插僦苏也诫少•对非均匀网济.尺丁变化不婪■点人-均勻网格酸截町谋差尘・FLUENT捉恢舉于厨格尺寸梯度葡自瑤应A-P-eraGkbaiComp-any£■■PERAChha・械小网格扭曲度咿细L匕•型地.避免使用反细比人于5的网格(边界以允许隹用更火氏细比的期怪)•优化四边形/六曲粋网格,使取坐接近正交•优化三边形/四曲体网恪.使其更接近等边曰口亞玄APeraGlobalCompany©PERAChinB■当加密网格F结果不再改变时,称为网格无关解。■得到网格无关解的过程:r生成一个新的、更密的网格-回到网格阶段,手动调整网格-或者.用自适应一・重要:首先保存case和dada文件•创建门适盛网格.插值原紹果到密网格」,FLUENT拇供心态网格『|适应,会甩据用户定义的标准自动改变网格Z继续计算直至收敷.3比较两次结果的解.4,如有必要,重复以上过程网格无关解■要对某{问题,使用不同网格时f町以使用TUI命令file/Write-bc和file/read-be来设置新问题*-通过插值能得到更好的初场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F面对这几种设置做详细说明.—、压力一速度耦合方程求解算法FLUENT中主要有四种算法:SIMPLE,SIMPLEC,PISO,FSMSIMPLE(semi-implicitmethodforpressure一linkedequations)半隐式连接压力方程方法,是FLUENT的默认格式.SIMPLEC(SIMPLE一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(完整版(完整版)fluent求解器资料PressureTmplicitwithSplittingofOperators(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FractionalStepMethod(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)FLUENT有五种方法:一阶迎风格式、幕率格式、二阶迎风格式、MUSL三阶格式、QUICK格式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。PowerLar。幕率格式,当雷诺数低于5时,计算精度比一阶格式要高.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。MUSL(monotoneupstream-centeredschemesforconservationlaws).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。QUICK(Quadraticupwindinterpolation)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。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—gausscell一based,Green-gaussnode-based,least-quarescellbased。格林一高斯基于单元体•求解方法可能会出现伪扩散.(完整版)fluent求解器资料(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,与基于节点的格林一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一一此时应该使用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)secondorder(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)BodyForceWeighted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。++=========:首先,所谓的steady和unsteady就表述了流动状态是否随时间变化的含义,这是定性的问题,你自己建立模型一定要明确的。这在计算过程中就是体现在方程不同,unsteady流多了时间变量,那么unsteady流就要进行时间离散。(完整版(完整版)fluent求解器资料其次,两种求解的结果对比而言:一种情况是你要求解的物理问题是steady的,从理论上来说那么两种求解方式收敛之后的结果都是一样或者近似的.只不过需要注意的是,在unsteady的求解中dt的选取会影响你的计算结果,有可能会计算发散,而且还必须要足够的计算步达到收敛才能和steady的结果进行比较。换句话说,如果你用unsteady的方法去求解steady流,如果计算本身就没收敛,就取结果进行比较,那么肯定是不行的。一般而言,在进行unsteady求解的时候,前面一段时间的计算结果基本上是不予采用的,因为有一个数值收敛的过程。另一种是你要求解的物理问题是unsteady的,那么你用steady的求解方法得出的结果就是一堆垃圾了,没有任何价值。看你的帖子里面说有物体的移动,我不清楚具体的物理模型,但估计应该是unsteady流.generally,thedefaultsettingischoosingforsolver:FLUENTprovidesthreedierentsolverformulations:segregatedcoupledimplicitcoupledexplicit(显式格式主要用于激波等波动解的捕捉问题)Thesegregatedsolvertraditionallyhasbeenusedforincompressibleandmildlycompressibleflows。Thecoupledapproach,ontheotherhand,wasoriginallydesignedforhigh—speedcompressibleflows。(完整版)fluent求解器资料Bydefault,FLUENTusesthesegregatedsolver,forhigh-speedcompressibleflows(asdiscussedabove),highlycoupledflowswithstrongbodyforces(e.g.,buoyancyorrotationalforces),orflowsbeingsolvedonveryfinemeshes,youmaywanttoconsiderthecoupledimplicitsolverinstead.Forcaseswheretheuseofthecoupledimplicitsolverisdesirable,butyourmachinedoesnothavesufficientmemory,youcanusethesegregatedsolverorthecoupledexplicitsolverinstead.(explicitsavememoryuse,butneedmoreiterationsforconvergedsolution.ChoosingtheDiscretizationSchemefirst-orderupwindvssecond—orderupwindWhentheflowisalignedwiththegridthefirs—torderupwinddiscretizationmaybeacceptable。Fortriangularandtetrahedralgrids,sincetheflowisneveralignedwiththegrid,youwillgenerallyobtainmoreaccurateresultsbyusingthesecond-orderdiscretization.Forquad/hexgrids,youwillalsoobtainbetterresultsusingthesecond-orderdiscretization,especiallyforcomplexflows。Formostcases,youwillbeabletousethesecond—orderschemefromthestartofthecalculation.Insomecases,however,youmayneedtostartwiththefirst-orderschemeandthenswitchtothesecond—orderschemeafterafewiterations.Forexample,ifyouarerunningahigh—Mach—numberflowcalculationthathasaninitialsolutionmuchdifferentthantheexpectedfinalsolution,Finally,ifyourunintoconvergencediffcultieswiththesecond-orderscheme,youshouldtrythefirst—orderschemeinstead.Quickvsupwind(Quick适用于结构网格,流动方向与网格一致,对于非结构网格推荐用2阶迎风)(完整版)fluent求解器资料TheQUICKdiscretizationschememayprovidebetteraccuracythanthesecond—orderschemeforrotatingorswirlingflowssolvedonquadrilateralorhexahedralmeshesForcompressibleflowswithshocks,usingtheQUICKschemeforallvariables,includingdensity,ishighlyrecommendedforquadrilateral,hexahedral,orhybridmeshes.3)central—differencingschemevsupwindThecentral-differencingschemeisavailableonlywhenyouareusingtheLESturbulencemodel,anditshouldbeusedonlywhenthemeshspacin(网格间距)isfineenoughsothatthemagnitudeofthelocalPecletnumber(Equation26。2—5)islessthan1。4)powerlawvsupwindApowerlawschemeisalsoavailabl,ebutitwillgenerallyyieldthesameaccuracyasthefirst-orderscheme.ChoosingthePressureInterpolationScheme(压力离散格式)anumberofpressureinterpolationschemesareavailablewhenthesegregatedsolverisusedinFLUENT。Formostcasesthestandard(default)schemeisacceptable,butsometypesofmodelsmaybenenitfromoneoftheotherschemes:Forproblemsinvolvinglargebodyforces,thebody-force—weightedschemeisrecommended.Forflowswithhighswirlnumbers,high-Rayleigh—numbernaturalconvection,highspeedrotatingflows,flowsinvolvingporousmedia,andflowsinstronglycurveddomains,usethePRESTO!scheme.对于可压流,应该使用二阶格式Usethesecond-orderschemeforimprovedaccuracywhenoneoftheotherschemesisnotapplicable。ChoosingtheDensityInterpolationSchemewhichisavailableatsolveasingle—phase(完整版(完整版)fluent求解器资料compressibleflow。Ifyouarecalculatingacompressibleflowwithshocks,thefirst-orderupwindschememaytendtosmooththeshocks;youshouldusethesecond-order—upwindorQUICKschemeforsuchflows。ChoosingthePressure-VelocityCouplingMethod(压力一速度方程耦合方法)SIMPLEvs。SIMPLECSIMPLEisthedefault,butmanyproblemswillbenenitfromtheuseofSIMPLE,CForrelativelyuncomplicatedproblems(laminarowswithnoadditionalmodelsactivated)inwhichconvergenceislimitedbythepressure—velocitycoupling,youcanoftenobtainaconvergedsolutionmorequicklyusingSIMPLEC.WithSIMPLEC,thepressurecorrectionunder-relaxationfactorisgenerallysetto1.0,whichaidsinconvergencespeedup。Insomeproblems,however,increasingthepressure-correctionunder-relaxationto1。0canleadtoinstabilityduetohighgridskewness.Forsuchcase,syouwillneedtouseoneormoreskewnesscorrectionschemes,useaslightlymoreconservativeunder—relaxationvalue(upto0.7),orusetheSIMPLEalgorithm。TheSIMPLECskewnesscorrectionallowsFLUENTtoobtainasolutiononahighlyskewedmeshinapproximatelythesamenumberofiterationsasrequiredforamoreorthogonalmesh。Pressure—ImplicitwithSplittingofOperators(PISO)ThePISOalgorithmwithneighborcorrectionishighlyrecommendedforalltransientflowcalculations,especiallywhenyouwanttousealargetimestep。(ForproblemsthatusetheLESturbulencemodel,whichusuallyrequiressmalltimesteps,usingPISOmayresultinincreasedcomputationalexpense,soSIMPLEorSIMPLECshouldbeconsideredinstead.)PISOcanmaintainastablecalculationwithalargertimestepandanunder—relaxationfactorof1。0forbothmomentumandpressure。Forsteady-stateproblems,PISOwithneighborcorrectiondoesnotprovideanynoticeableadvantageoverSIMPLEorSIMPLECwithoptimalunde—rrelaxationfactors。WhenyouusePISOneighborcorrectio,nunder—relaxationfactorsof1.0ornear1.0arerecommendedforallequations.IfyouusejustthePISOskewnesscorrectionforhighly—distortedmeshes(withoutneighborcorrection),settheunder—relaxationfactorsformomentumandpressuresothattheysumto1(e。g。,0。3forpressureand0.7formomentum)。IfyouusebothPISOmethods,followtheunder-relaxationrecommendationsforPISOneighborcorrection,above.FractionalStepMethodTheFractionalStepmethod(FSM)isavailablewhenyouchoosetousetheNITAscheme,theFSMisslightlylesscomputationallyexpensivecomparedtothePISOalgorithm.Forsomeproblems(e。g.,simulationsthatuseVOF,FSMcouldbelessstablethanPISO。Inmostcases,thedefaultvaluesforthesolutioncontrolsareenoughtosetarobustconvergenceoftheinternalpressurecorrectionsub-iterationsduetoskewness.Onlyverycomplexproblems(e.g.,movingdeformingmeshes,slidinginterfaces,theVOFmodel)couldrequireareductionofrelaxationforpressureuptoavalueof0。7or0。8.SettingUnder-RelaxationFactors-—-themostimportantispressureandmomentumUnder-RelaxationFactorsUnder—RelaxationFactorscontrolthechangeofvariablevalueproducedduringeachiteration.(完整版)fluent求解器资料thesmallervalueofUnder-RelaxationFactorsisset,themorestableiterationisgot,buttheharderconvergence.Itisgoodpracticetobeginacalculationusingthedefaultunder—relaxationfactors.Iftheresidualscontinuetoincreaseafterthefirst4or5iterations,youshouldreducetheunder—relaxationfactors。Formostflows,thedefaultunder-relaxationfactorsdonotusuallyrequiremodification。Ifunstableordivergentbehaviorisobserved,however,youneedtoreducetheunderrelaxationfactorsforpressure,momentum,k,andsfromtheirdefaultvaluestoabout0。2,0.5,0。5,and0.5.Inproblemswheredensityisstronglycoupledwithtemperature,asinvery—high—Rayleigh—numbernatural-ormixed—convectionflows,itiswisetoalsounderrelaxthetemperatureequationand/ordensity(i.e.,useanunder—relaxationfactorlessthan1。0)。Conversely,whentemperatureisnotcoupledwiththemomentumequations(orwhenitisweaklycoupled),asinflowswithconstantdensity,theunder-relaxationfactorfortemperaturecanbesetto1。0.Forotherscalarequations(e.g。,swirl,species,mixturefractionandvarianee)thedefaultSettingSolutionControlsfortheNon—IterativeSolverunder—relaxationmaybetooaggressiveforsomeproblems,especiallyatthestartofthecalculation.Youmaywishtoreducethefactorsto0。8tofacilitateconvergence。otherusesChangingtheCourantNumber1)CourantNumbersfortheCoupledExplicitSolver:ingeneral,youcanassumethatthemulti-stageschemeisstableforCourantnumbersupto2.。5ThedefaultCFLfor(完整版)fluent求解器资料thecoupledexplicitsolveris1。0,butyoumaybeabletoincreaseitforsome2Dproblems.Youshouldgenerallynotuseavaluehigherthan。20.Ifyoursolutionisdiverging,andyourproblemisproperlysetupandinitialized,thisisusuallyagoodsignthattheCourantnumberneedstobelowered.Dependingontheseverityofthestartupconditions,youmayneedtodecreasetheCFLtoavalueaslowas0。1to0。5togetstarted。2)CourantNumbersfortheCoupledImplicitSolver:ThedefaultCFLforthecoupledimplicitsolveris5.0。ItisoftenpossibletoincreasetheCFLto10,20,100,orevenhigher,dependingonthecomplexityofyourproblem.多重网格基本原理:微分方程的误差分量可以分为两大类,一类是频率变化较缓慢的低频分量;另一类是频率高,摆动快的高频分量.一般的迭代方法可以迅速地将摆动误差衰减,但对那些低频分量,迭代法的效果不是很显著。高频分量和低频分量是相对的,与网格尺度有关,在细网格上被视为低频的分量,在粗网格上可能为高频分量.多重网格方法作为一种快速计算方法,迭代求解由偏微分方程组离散以后组成的代数方程组,其基本原理在于一定的网格最容易消除波长与网格步长相对应的误差分量。该方法采用不同尺度的网格,不同疏密的网格消除不同波长的误差分量,首先在细网格上采用迭代法,当收敛速度变缓慢时暗示误差已经光滑,则转移到较粗的网格上消除与该层网格上相对应的较易消除的那些误差分量,这样逐层进行下去直到消除各种误差分量,再逐层返回到细网格上。.FLUENT中有四种多重网格循环:V,W,F以及灵活("flex”)循环。V和W循环可以用在AMG和FAS中,F和灵活循环只限用于AMG方法.(W和灵活AMG循环由于要花费大量的计算而不可用于解耦合方程组。,F循环比V循环需要更多的计算,但是比W循环花费要少一些。但是它的收敛性比V循环要好,大致和W循环的收敛性差不多。对于耦合求解器设置来说,F循(完整版(完整版)fluent求解器资料(完整版(完整版)fluent求解器资料环是默认的AMG循环类型。灵活循环和V,W循环之间的主要区别是:灵活循环会通过残差减小的公差和终止判据的满足情况来确定什么时候,按什么样的频率来处理每一层网格,而V和W循环则明确定义了各个层面之间的转换模式。灵活循环:当当前层面的误差减小速度不够快时,多重网格程序就会调用下一个网格层面的计算(restriction),。B的值控制了处理的粗化网格层面的频率•默认值是0。7。如果b的值较大,就会处理较小的频率,反之亦然。当校正解的误差减小到该网格层初始误差的某一分数a(在0和1之间)时,当前网格层上的校正方程就可以被认为是充分收敛了•参数a被称为终止判据

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