FLUENT官方培训教材(完整版)

ANSYSFLUENT

培训教材第一节：CFD简介安世亚太科技〔北京〕整理课件什么是CFD?CFD是计算流体动力学〔Computationalfluiddynamics〕的缩写，是预测流体流动、传热传质、化学反响及其他相关物理现象的一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以下的控制方程组质量守恒方程动量守恒方程能量守恒方程组分守恒方程体积力等等CFD分析一般应用在以下阶段:概念设计产品的详细设计发现问题改进设计CFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和人力。整理课件CFD如何工作?ANSYSCFD求解器是基于有限体积法的计算域离散化为一系列控制体积在这些控制体上求解质量、动量、能量、组分等的通用守恒方程偏微分方程组离散化为代数方程组用数值方法求解代数方程组以获取流场解Fluidregionofpipeflowisdiscretizedintoafinitesetofcontrolvolumes.

Equation

Variable Continuity 1 Xmomentum u Ymomentum v Zmomentum w Energy hControlVolume**FLUENTcontrolvolumesarecell-centered(i.e.theycorrespond

directlywiththemesh)whileCFXcontrolvolumesarenode-centeredUnsteadyConvectionDiffusionGeneration整理课件CFD模拟概览问题定义确定模拟的目的确定计算域前处理和求解过程创立代表计算域的几何实体设计并划分网格设置物理问题〔物理模型、材料属性、域属性、边界条件…〕定义求解器〔数值格式、收敛控制…〕求解并监控后处理过程查看计算结果修订模型ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomainPre-ProcessingGeometryMeshPhysicsSolverSettingsSolveComputesolutionPostProcessingExamineresultsUpdateModel整理课件1.定义模拟目的你希望得到什么样的结果〔例如，压降，流量〕，你如何使用这些结果？你的模拟有哪些选择？你的分析应该包括哪些物理模型〔例如，湍流，压缩性，辐射〕？你需要做哪些假设和简化？你能做哪些假设和简化〔如对称、周期性〕？你需要自己定义模型吗？FLUENT使用UDF，CFX使用UserFORTRAN计算精度要求到什么级别？你希望多久能拿到结果？CFD是否是适宜的工具？ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomain整理课件2.确定计算域如何把一个完成的物理系统分割出来？计算域的起始和结束位置在这些位置你能获得边界条件吗？这些边界条件类型适宜吗？你能把边界延伸到有适宜数据的位置吗？能简化为二维或者轴对称问题吗？ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomainDomainofInterest

asPartofaLarger

System(notmodeled)Domainofinterest

isolatedandmeshed

forCFDsimulation.整理课件3.创立几何模型你如何得到流体域的几何模型？使用现有的CAD模型从固体域中抽取出流体域？直接创立流体几何模型你能简化几何吗？去除可能引起复杂网格的不必要特征〔倒角、焊点等〕使用对称或周期性？流场和边界条件是否都是对称或周期性的？你需要切分模型以获得边界条件或者创立域吗？SolidmodelofaHeadlightAssemblyPre-ProcessingGeometryMeshPhysicsSolverSettings整理课件4.设计和划分网格计算域的各个局部都需要哪种程度的网格密度？网格必须能捕捉感兴趣的几何特征，以及关心变量的梯度，如速度梯度、压力梯度、温度梯度等。你能估计出大梯度的位置吗？你需要使用自适应网格来捕捉大梯度吗？哪种类型的网格是最适宜的？几何的复杂度如何？你能使用四边形/六面体网格，或者三角形/四面体网格是否足够适宜？需要使用非一致边界条件吗？你有足够的计算机资源吗？需要多少个单元/节点？需要使用多少个物理模型？PyramidPrism/WedgeHexahedronPre-ProcessingGeometryMeshingPhysicsSolverSettingsTriangleQuadrilateralTetrahedron整理课件四边形/六面体还是三角形/四面体网格对沿着结构方向的流动，四边形/六面体网格和三角形/四面体网格相比，能用更少的单元/节点获得高精度的结果当网格和流动方向一致，四边形/六面体网格能减少数值扩散在创立网格阶段，四边形/六面体网格需要花费更多人力整理课件四边形/六面体还是三角形/四面体网格TetrahedralmeshWedge(prism)mesh对复杂几何，四边形/六面体网格没有数值优势，你可以使用三角形/四面体网格或混合网格来节省划分网格的工作量生成网格快速流动一般不沿着网格方向混合网格一般使用三角形/四面体网格，并在特定的域里使用其他类型的单元例如，用棱柱型网格捕捉边界层比单独使用三角形/四面体网格更有效整理课件多域〔或混合〕网格多域或混合网格在不同的域使用不同的网格类型，例如在风扇和热源处使用六面体网格在其他地方使用四面体/棱柱体网格多域网格是求解精度、计算效率和生成网格工作量之间的很好的平衡手段当不同域直接的网格节点不一致时，需要使用非一致网格技术。ModelcourtesyofROIEngineering整理课件非一致网格对复杂几何体，非一致网格很有用分别划分每一个域，然后粘接在其他情况下，也使用非一致网格界面技术不同坐标系之间移动网格Non-conformalinterface3DFilmCoolingCoolantisinjectedintoaductfromaplenum.TheplenumismeshedwithtetrahedralcellswhiletheductismeshedwithhexahedralcellsCompressorandScrollThecompressorandscrollarejoinedthroughanonconformalinterface.Thisservestoconnectthehexandtetmeshesandalsoallowsachangeinreferenceframe整理课件设置物理问题和求解器对给定的问题，你需要定义材料属性流体固体混合物选择适宜的物理模型湍流，燃烧，多相流等。指定操作条件指定边界条件提供初始值设置求解器控制参数设置监测收敛参数Forcomplexproblemssolvingasimplifiedor2Dproblemwillprovidevaluableexperiencewiththemodelsandsolversettingsforyourprobleminashortamountoftime.Pre-ProcessingGeometryMeshPhysicsSolverSettings整理课件求解通过迭代求解这些离散的守恒方程直至收敛以下情况到达收敛：两次迭代的流场结果差异小到可以忽略监测残差趋势能帮助理解这个差异到达全局守恒全局量的平衡感兴趣的量〔如阻力、压降〕到达稳定值监测感兴趣量的变化.收敛解的精度和以下因素有关：适宜的物理模型，模型的精度网格密度，网格无关性数值误差Aconvergedandmesh-independentsolutiononawell-posedproblemwillprovideusefulengineeringresults!SolveComputesolution整理课件查看结果查看结果，抽取有用的数据使用可视化的工具能答复以下问题:什么是全局的流动类型？是否有别离？激波、剪切层等在哪儿出现？关键的流动特征是否捕捉住了？数值报告工具能给出以下量化结果：力、动量平均换热系数面积分、体积分量通量平衡Examineresultstoensurepropertyconservationandcorrectphysicalbehavior.Highresidualsmaybecausedbyjustafewpoorqualitycells.PostProcessingExamineresultsUpdateModel整理课件修订模型这些物理模型是否适宜？流动是湍流的吗？流动是非稳态的吗？是否有压缩性效应？是否有三维效应？这些边界条件是否适宜？计算域是否足够大？边界条件是否适宜？边界值是否是合理的？网格是否是足够的？加密网格能否提高精度？网格是否有无关性？是否需要提高网格捕捉几何的细节PostProcessingExamineresultsUpdateModel整理课件FLUENT中的物理模型流动和传热动量、质量、能量方程辐射湍流雷诺平均模型(Spalart-Allmaras,k–ε,k–ω,雷诺应力模型)大涡模拟(LES)和别离涡模拟(DES)组分输运体积反响Arrhenius有限速率化学反响湍流快速化学反响涡耗散,非预混,预混，局部预混湍流有限速率反响EDC,laminarflamelet,compositionPDFtransport外表化学反响PressureContoursinNear-GroundFlightTemperatureContoursforKilnBurnerRetrofit整理课件FLUENT中的物理模型多相流模型离散相模型(DPM)VOFMixturesEulerian-EulerianandEulerian-granularLiquid/Solidandcavitationphasechange动网格MovingzonesSingleandmultiplereferenceframes(MRF)MixingplanemodelSlidingmeshmodelMovinganddeforming(dynamic)mesh(MDM)用户定义标量输运方程PressureContoursinaSquirrelCageBlower(CourtesyFordMotorCo.)GasoutletOiloutletThree-

PhaseInletWateroutletContoursofOilVolumeFractioninaThree-PhaseSeparator整理课件Workbench2中的FLUENTCFD启动ANSYSWorkbench在工具栏中拖动FluidFlow(FLUENT)到工程栏里

整理课件读入几何右键点击GeometrycellA2然后选择ImportGeometry读入几何文件(CAD模型或者DesignModeler.agdb文件)你也可以把FLUENT和已经存在的DesignModeler进程连接起来整理课件生成网格右键点击Meshcell然后选择Edit.Meshing工具翻开，并读入几何选择Mesh注意因为网格是从FLUENT中翻开的，所以默认优先选择的是FLUENT整理课件定义边界和域使用Namedselections定义边界名字选择你想指定名字的面右键选择

CreateNamedSelection.键入名字然后点击OK.有时你需要指定流体域和固体域固体用来计算共轭传热velocityinlet整理课件设置并运行FLUENT编辑Setupcell来设置物理问题边界条件求解器设置求解后处理求解结束后，结果可以在FLUENT中的post里查看，或者输出到CFD-Post中查看等值线、矢量图分布图计算力和力矩非稳态结果的动画整理课件FLUENT

软件演示启动FLUENT〔假设网格已经生成好了〕设置一个简单的问题求解流体流动后处理结果整理课件ANSYSFLUENT培训教材第二节：求解器根底安世亚太科技〔北京〕整理课件FLUENT用户界面导航FLUENT用户界面设计为工程树从上至下排列在工程树中选择要设置的单元，输入窗口在中心翻开GeneralModelsMaterialsBoundary

ConditionsSolverSettingsInitializationand

CalculationPostprocessing整理课件缩放网格，选择量纲FLUENT读入网格文件后，所有的维度默认是以米为单位的如果你的模型不是以米为单位建立的，你需要缩放网格缩放后需要确认一下计算域的大小。如果是在Workbench下读入网格，不需要缩放。然而，量纲默认为MKS系统如果需要，可以使用混合的量纲系统。FLUENT默认使用国际单位SI在SetUnits面板中，可以使用任意的量纲。DefineUnits…整理课件文本用户界面TUI大多数GUI命令都有对应的

TUI命令许多高级的命令只能通过TUI获得按回车键能显示当前级的命令q

键进入上一级FLUENT可以在后台运行或通过历史记录文件journal运行整理课件鼠标功能鼠标功能和二维/三维求解器的选择有关，可以在求解器中设定。缺省设置2D求解器左键平移中键缩放右键选择3D求解器左键旋转中键缩放中键点击确定中心点右键选择流场探针功能右键点击屏幕视图.在Workbench中可以设置另外的鼠标功能DisplayMouseButtons…整理课件材料属性FLUENT提供标准的材料库，也允许用户创立自己的材料。所选择的物理模型决定了哪些材料可用，以及必须设定这些材料的哪些属性。多相流〔多种材料〕燃烧〔多种组分〕传热〔导热系数〕辐射〔发射率以及吸收率〕材料属性可以直接设定为温度、压力的函数和其他变量相关需要用UDF设定。整理课件材料库FLUENT中的材料库提供一系列预先定义的流体、固体和混合物如需要，可以拷贝材料并修改其属性客户定义的材料库在现有的case中创立的新材料和反响机理，可以在以后的case中重复使用在FLUENT中的材料面板里可以创立、使用、修改材料属性。整理课件操作条件在参考压力位置设定的操作压力，是FLUENT在计算表压时的参考值当计算浮力流时，操作温度设定了参考温度操作密度是计算密度大范围变化流动问题的参考值整理课件并行计算FLUENT中的并行计算用来运行多个处理器，以减少计算时间，增加仿真效率对大规模网格或者复杂物理问题尤其有效FLUENT是全并行的，能在大多数硬件和软件平台上运行，如clusters或者多核机器上并行FLUENT可以使用命令启动，也可以在启动面板中选择例如，启动一个n-CPU并行进程，用下面的命令

fluent3d–tn网格可以手工分区，或者用下面不同的方法自动分区非一致网格，滑移网格和壳导热区域需要逐个来分区整理课件总结本节课程介绍了CFD仿真中经常用到的许多根底功能并行计算能减少计算时间，但只针对大规模网格时有效后续课程会涉及到非稳态问题的求解设置其他未涉及到的议题〔见附录〕网格构形的关系在求解器中重新排序网格和编辑网格多面体网格转换基于求解器的网格自适应整理课件附录整理课件FLUENTJournalsFLUENT可以使用journal文件以批处理方式运行journal是包括TUI命令的文本文件FLUENTTUI允许命令的缩写，如ls

列表工作目录下的文件rcd

读入case和data文件wcd

写case和data文件rc/wc

读/写case文件rd/wd

读/写data文件it

迭代批处理文件中的TUI命令可以在非交互模式下自动运行TUI命令file/read-bc

和file/write-bc

可以用来读写FLUENT中的设置到一个文件中;Readcasefilercexample.cas.gz;Initializethesolution/solve/initialize/initialize-flow;Calculate50iterationsit50;Writedatafilewdexample50.dat.gz;Calculateanother50iterationsit50;Writeanotherdatafilewdexample100.dat.gz;ExitFLUENTexityesSampleJournalFile整理课件读入网格–Zones本例中，有两个域(fluid-upstreamandfluid-downstream).因此，FLUENT把外壁面劈分为两个面(wallandwall:001).FLUENT也把中间的孔劈分为两个面(plateandplate-shadow).inletoutletwallplateplate-shadowfluid(cellzone)Default-interiorzone(s)

canalwaysbeignored.整理课件网格构造信息网格文件中存储了所有的网格信息。节点坐标连接关系域的定义和几何定义类似，网格定义如下：Node 边的交叉点/网格顶点Edge 面的边〔由两个节点定义〕Face 单元的边界，由一组边定义Cell 域离散的控制体Zone 一系列节点、边、面或单元的集合计算域由以上所有的信息组成对纯流动问题，域只包括流体域对共轭换热问题，或流固耦合问题，域还会包含固体域边界条件设置在面上材料属性和源项设置在单元上Simple3DmeshSimple2DMeshNodeBoundary

FaceCellCell

CenterCellFaceNodeBoundary

FaceCellEdge整理课件网格的重新排序和编辑网格的重新排序能使得邻近的单元排在一起提高内存读取效率，减少计算带宽可以对整个域或者指定的域进行排序网格每个分区的带宽可以打印出来供参考在网格菜单中，也可以对面/体做如下编辑：分割域、合并域通过合并重合的面或节点来融合域平移、旋转、镜像面或体域拉伸面形成体域替换体域或删除体域激活体域或冻结体域GridReorderZonesGridReorderDomainGridReorderPrintBandwidth整理课件多面体网格转换FLUENTGUI中可以把四面体或混合网格转换为多面体网格生成四面体网格然后在FLUENT中转换为多面体网格优势提高网格质量减少单元数量用户可以控制转换过程劣势不支持自适应，不能再次转换不支持光顺、交换、合并和拉伸等网格编辑工具在网格菜单中有两种选择转换除了六面体外所有的网格为多面体网格不能转换有悬挂节点的网格六面体核心的网格可以通过单独程序转换只转换高度扭曲的网格为多面体网格GridPolyhedraConvertSkewedCellsGridPolyhedraConvertDomainTet/HybridMeshPolyhedralMesh整理课件分布文件和求解结果插值FLUENT允许通过分布文件和数据插值对选择的变量在面或体上插值。例如，试验数据或者其他FLUENT计算结果里的入口速度分布，或者粗网格的计算结果插值到密网格上。分布文件是包含选择变量的点数据文件，可以通过FLUENT进程读/写类似的，插值数据文件包括选择变量的离散数据，可以在FLUETN中读入和写出。FileProfile…WriteFileProfile…ReadFileInterpolate…整理课件网格自适应网格自适应是求解过程中根据需要加密或粗化网格的技术。把满足条件的网格标注并存储起来。如需要，可以显示或更改这些网格点击Adapt对这些网格进行自适应注册这些网格的过程为：所有变量的梯度或等值线边界上的所有单元指定形状里的所有单元网格体积变化率近壁面网格的y+下面这些技巧可以帮助实现自适应合并注册的适应区显示适应函数的等值线显示标注的适应网格给出基于网格尺寸和数量的适应限制

RefineThresholdshouldbesetto10%ofthevaluereportedintheMaxfield.整理课件自适应案例-超音速流场对压力梯度大的区域自适应网格以更好的捕捉通过激波的压力突变InitialMesh(GeneratedbyPreprocessor)PressureContoursonInitialMeshLargepressuregradientindicatingashock(poorresolutiononcoarsemesh)整理课件自适应案例-超音速流场基于求解结果的网格自适应允许更好的解析弓形激波和膨胀波Meshadaptionyieldsmuchbetterresolutionofthebowshock.AdaptedcellsinlocationsoflargepressuregradientsAdaptedMesh(MultipleAdaptions

BasedonGradientsofPressure)PressureContoursonAdaptedMesh整理课件ANSYSFLUENT

培训教材第三节：边界条件安世亚太科技〔北京〕整理课件定义边界条件要确定一个有唯一解的物理问题，必须指定边界上的流场变量指定进入流体域的质量流量、动量、能量等定义边界条件包括:确定边界位置提供边界上的信息边界条件类型和所采用的物理模型决定了边界上需要的数据你需要注意边界上的流体变量应该是的或可以合理预估的不好的边界条件对计算结果影响很大整理课件流体域流体域是一系列单元的集合，在其上求解所有激活的方程需要选择流体材料对多组分或多相流，流体域包含这些相的混合物输入的选择项多孔介质域源项层流域固定值域辐射域整理课件多孔介质多孔介质是一种特殊的流体域在Fluid面板中激活多孔介质域通过用户输入的集总阻力系数来确定流动方向的压降用来模拟通过多孔介质的流动，或者流过其他均匀阻力的物体堆积床过滤纸多孔板流量分配器管束输入各方向的粘性系数和惯性阻力系数整理课件固体域固体域是一组只求解导热问题而不求解流动方程的单元集合只需要输入材料名称选择项允许输入体积热源如果临近固体域的单元是旋转周期边界，需要指定旋转轴可以定义固体域的运动整理课件FuelAirCombustorWallManifoldbox1Nozzle确定边界位置-例子在本例中，入口条件有三个可能的位置:进气管的上游可以用均匀分布条件考虑混合效应非预混反响模型需要更多单元喷嘴进口平面非预混反响模型需要精确的入口分布流动仍然是非预混的3.喷嘴出口平面预混反响模型需要精确的分布由于进口边界对流场的影响很大，不建议使用123整理课件一般的建议如果可能，边界的位置和形状能保证流体或者进入流体域，或者流出流体域不是必须的，但这样能更好的收敛垂直边界的方向不应该有大的梯度不正确的设置减少近边界的网格扭曲度否那么在计算早期会带来误差21Upperpressureboundarymodifiedtoensurethatflowalwaysentersdomain.整理课件边界条件类型外部边界通用PressureInletPressureOutlet不可压缩流VelocityInletOutflow(不建议用)压缩流MassFlowInletPressureFarField其他WallSymmetryAxisPeriodic特定Inlet/OutletVentIntake/ExhaustFan内部边界FanInteriorPorousJumpRadiatorWall域FluidSolidPorousmediaorificeoutletinletplate

plate-shadowwall整理课件改变边界条件类型域和域的类型在前处理阶段定义要改变边界条件类型：在Zone

列表中选择域名。在Type下拉列表中选择希望的类型整理课件设定边界条件数据在BC面板中设置设定指定边界的条件:在工程树中选择边界条件在Zone列表中选择边界名称点击Edit边界条件数据可以从一个面拷贝到其他面边界条件也可以通过UDF和分布文件定义.分布文件这样生成:从其他CFD模拟写一个分布文件创立一个有格式的文本文件

整理课件速度进口指定速度速度大小，垂直入口方向分量大小和方向指定入口均匀速度分布。如用UDF或者分布文件，可以指定分布入口条件速度入口用于不可压流动，不建议用于压缩流速度大小可以是负值，意味着出口。整理课件压力进口压力入口适用于压缩和不可压缩流压力入口被处理为从滞止点到入口的无损失过渡FLUENT计算静压和入口的速度通过边界的流量随内部求解和指定的流动方向而改变需要的输入表总压超音速/初始表压入口流动方向湍流量〔如是湍流的话〕总温(如果有传热和/或压缩〕

Incompressible:Compressible:整理课件流量入口流量入口是为可压缩流设计的，但也可以用于不可压流动调整总压以适合流量入口比压力入口更难收敛要求的信息质量流量或流率超音速/初始表压如果当地为超音速，取静压，如果是亚音速，忽略此项。如果初场由此边界设定的化，用于初场计算总温〔在Thermal面板〕对不可压缩流取静温指定方向整理课件压力出口适用于压缩和不可压流动如果流动在出口是超音速的，指定的压力被忽略在外流或非封闭区域流动，作为自由边界条件要求输入表压–流体流入环境的静压。回流量–当有回流发生时，起到进口的作用

对理想气体〔可压缩〕流动，可以使用无反射出口边界条件

整理课件壁面边界条件粘性流动中，壁面采用无滑移边界条件可以指定剪切应力.热边界条件有几种类型的热边界条件。对一维或薄壳导热计算，可以指定壁面材料和厚度〔细节会在传热课程介绍〕。对湍流可以指定壁面粗糙度基于局部流场的壁面剪切应力和传热壁面可以设置平移或旋转速度整理课件对称面和轴对称面不需要输入流场和几何都需要是对称的:对称面法向速度为零对称面所有变量法向梯度为零必须仔细确定正确的对称面位置轴轴对称问题的中心线不需要输入必须和X轴正向重合SymmetryPlanesAxis整理课件周期边界条件用来减少全局网格量流场和几何必须是旋转周期对称或平移周期对称旋转周期对称通过周期面的ΔP=0在流体域中必须指定旋转轴平移周期对称通过周期面的ΔP必须有限模型是充分开展条件.指定每个周期的平均ΔP或质量流量如果没有在网格阶段定义周期条件，可以在

FLUENTTUI中用下面命令指定

/mesh/modify-zones/make-periodicTranslationallyperiodicplanes2DTubeHeatExchangerFlowRotationally

periodic

planes整理课件内部边界面只在单元的面上定义:内部边界面的厚度为零内部边界面上的变量可以突变用来实现下面一些物理模型:风扇散热器多孔突变区域相比多孔介质模型更易收敛内部面整理课件Case设置的复制要复制一个case设置:通过TUI命令读写边界条件

/file/write-bc 创立一个边界条件文件

/file/read-bc 读入一个边界条件文件可以把二维case的设置读入到三维case中inlet-1inlet-2outlet-2outlet-1fluidinlet-1inlet-2outlet-2outlet-12DFlowDomain(approximation)Actual3DFlowDomain整理课件总结边界域用来控制求解时的外部和内部边界，有许多边界类型用来定义不同的边界信息实体域用来赋予流体或固体材料选择项包括多孔介质域、层流域、固定值域等使用对称面和周期边界条件能减少计算量未介绍的其他边界条件类型见附录远场压力排气扇/出风口进风口/抽气扇出口整理课件附录整理课件其他边界条件压力远场条件用来模拟无穷远处的可压缩自由流，输入静压和自由流马赫数只有密度是用理想气体计算时可以使用压力远场条件压力出口的目标质量流量选项〔不能用于多相流〕固定压力出口的流量〔常数或UDF〕用TUI可以设置迭代方法排气扇/出风口用指定的压升/压降系数以及环境压力和温度模拟排气扇或出风口的条件进风口/抽气扇用指定的压降/压升系数以及环境压力和温度模拟进风口或进气扇的条件对LES/DES模拟的进口边界，在湍流模型一节中介绍整理课件Outflow不需要压力或速度信息出口平面的数据由内部数据外插得到边界上参加质量流量平衡所有变量的法向梯度为零流体在边界为充分开展outflow边界针对不可压缩流动不能和压力进口同时使用〔必须和速度进口一起使用〕不能用于变密度的非稳态流动有回流时收敛性很差.最终解如有回流，不能使用此条件整理课件多出口模拟多出口流动可以使用压力出口或outflow压力出口–要求知道下游压力，FLUENT计算每个出口的流量比例Outflow:流量比例由FlowRateWeighting(FRW)计算：出口间的静压变化，以匹配设定的流量分配

Velocityinlet(V,T0)ORPressureinlet(p0,T0)PressureoutletPressureoutletVelocityinlet(V,T0)Outflow(FRW2)Outflow(FRW1)整理课件ANSYSFLUENT

培训教材第四节：求解器设置安世亚太科技〔北京〕整理课件概要使用求解器〔求解过程概览〕设置求解器参数收敛定义监测稳定性加速收敛精度网格无关性网格自适应非稳态流模拟〔后续章节中介绍〕非稳态流问题设置非稳态流模型选择总结附录整理课件求解过程概览求解参数选择求解器离散格式初始条件收敛监测收敛过程稳定性设置松弛因子设置Courantnumber加速收敛精度网格无关性自适应网格NoSetthesolutionparametersInitializethesolutionEnablethesolutionmonitorsofinterestModifysolutionparametersorgridCalculateasolutionCheckforconvergenceCheckforaccuracyStopYesYesNo整理课件求解器选择FLUENT中有两种求解器–压力基和密度基。压力基求解器以动量和压力为根本变量通过连续性方程导出压力和速度的耦合算法压力基求解器有两种算法别离求解器–压力修正和动量方程顺序求解。耦合求解器(PBCS)–压力和动量方程同时求解Pressure-Based(segregated)Density-Based(coupled)SolveMassContinuity;UpdateVelocitySolveU-MomentumSolveV-MomentumSolveW-MomentumPressure-Based(coupled)SolveTurbulenceEquation(s)SolveSpeciesSolveEnergySolveOtherTransportEquationsasrequiredSolveMass&MomentumSolveMass,Momentum,Energy,Species整理课件求解器选择密度基耦合求解器以矢量方式求解连续性方程、动量方程、能量方程和组分方程通过状态方程得到压力其他标量方程按照别离方式求解DBCS可以显式或隐式方式求解隐式–使用高斯赛德尔方法求解所有变量显式:用多步龙格库塔显式时间积分法。Enablingpressure-basedcoupledsolver(PBCS)整理课件如何选择求解器压力基求解器应用范围覆盖从低压不可压缩流到高速压缩流需要的内存少求解过程灵活压力基耦合求解器(PBCS)适用于大多数单相流，比别离求解器性能更好不能用于多相流〔欧拉〕、周期质量流和NITA比别离求解器多用1.5–2倍内存密度基耦合求解器(DBCS)适用于密度、能量、动量、组分间强耦合的现象例如:伴有燃烧的高速可压缩流动，超高音速流动、激波干扰隐式方法一般优于显式，因为其对时间步有严格的限制显式方法一般用于流动时间尺度和声学时间尺度相当的情况〔如高马赫激波的传播〕整理课件离散化〔插值方法〕存储在单元中心的流场变量必须插值到控制体面上对流项的插值方法有:First-OrderUpwind–易收敛，一阶精度。PowerLaw–对低雷诺数流动〔Recell<5〕比一阶格式更精确Second-OrderUpwind–尤其适用流动和网格方向不一致的四面体/三角形网格，二阶精度，收敛慢MonotoneUpstream-CenteredSchemesforConservationLaws(MUSCL)–对非结构网格，局部三阶精度，对二次流、旋转涡、力等预测的更精确QuadraticUpwindInterpolation(QUICK)–适用于四边形/六面体以及混合网格，对旋转流动有用，在均匀网格上能到达三阶精度整理课件插值方法〔梯度〕为了得到扩散通量、速度导数，以及高阶离散格式，都需要求解变量的梯度单元中心的变量梯度由以下三种方法得到:Green-GaussCell-Based–可能会引起伪扩散Green-GaussNode-Based–更精确，更少伪扩散，建议对三角形/四面体网格采用Least-SquaresCell-Based–建议对多面体网格采用，精度和属性同Node-based面上的梯度用多级泰勒级数展开求得整理课件压力的插值方法使用别离算法时，计算面上压力的插值方法有:Standard–默认格式，对于近边界的沿面法向存在大压力梯度流动，精度下降〔如果存在压力突变，建议改用PRESTO!〕PRESTO!–用于高度旋流，包括压力梯度突变〔多孔介质，风扇模型等〕或者计算域存在大曲率的面Linear–当其他格式导致收敛问题或非物理解时使用Second-Order–用于压缩流，不适用多孔介质、风扇、压力突变以及VOF/Mixture多相流BodyForceWeighted–用于大体积力的情况，如高瑞利数自然对流或高旋流整理课件压力速度耦合压力基求解器通过连续性方程和动量方程导出压力方程或压力修正方程FLUENT中有四种耦合方式Semi-ImplicitMethodforPressure-LinkedEquations(SIMPLE)默认算法，稳健性好SIMPLE-Consistent(SIMPLEC)对简单问题，收敛更快，如层流Pressure-ImplicitwithSplittingofOperators(PISO)对非稳态流动或者高扭曲度网格有用FractionalStepMethod(FSM)

对非稳态问题和NITA合用，类似PISO.整理课件初始化FLUENT要求所有的求解变量有初始值更真实的初值能提高收敛稳定性，加速收敛过程.有些情况需要一个好的初值在特定区域对特定变量单独赋值自由射流〔喷射区高速〕燃烧问题〔高温激活反响〕单元标注〔自适应〕整理课件FMG初始化FullMultiGrid(FMG)能用来创立更好的初场。FMG初始化对包括大的压力梯度和速度梯度的复杂流动有用在粗级别网格上求解一阶欧拉方程可用于压力基或密度基求解器，但限于稳态问题启动FMG初始化压力基求解器:/solve/init/fmg-initialization密度基求解器:中选择密度基求解器后在GUI里可见FMG在粗网格上用多重网格求解通过TUI命令来设置

/solve/init/set-fmg-initialization整理课件检查CaseCaseCheck功能发现一些常见的错误设置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或忽略这些建议整理课件收敛性计算收敛时应该满足:所有离散的守恒方程〔动量、能量等〕在所有的单元中满足指定的误差或者结果随计算不再改变全局的质量、动量、能量和标量到达平衡使用残差历史曲线来监测收敛：一般地，残差下降三个量级表示至少到达定性的收敛，流场的主要特征已经形成。压力基求解器的能量残差应下降到10-6组分残差应下降到10-5监测定量的收敛:监测其他关键的物理量确保全局的质量、能量、组分守恒。整理课件监测收敛-残差残差图显示何时收敛到达指定标准Allequationsconverged.10-310-6整理课件监测收敛-力和面上的变量除了残差外，也可以监测升力、阻力和力矩系数边界或其他定义的面上的导出变量或函数〔如面积分〕整理课件检查全局通量守恒除了监测残差和变量历史外，也可以检查全局热和质量平衡净通量差值〔NetResults〕应该小于通过边界最小通量的1%整理课件残差与收敛如果监测到求解已经收敛，但计算结果还在改变，或还有大的质量/热量不平衡，这表示求解还未收敛此时，你应该:减小残差标准或关闭监测残差的窗口继续迭代直至计算收敛在ConvergenceCriterion窗口选择None关闭监测残差的窗口整理课件收敛遇到的困难对一些病态问题，差质量的网格或不适宜的求解设置，都可能出现数值不稳定性表现为残差曲线上扬〔发散〕或不下降发散意味守恒方程的不平衡增加没收敛的结果会误导使用者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，减少Courant数重新生成网格或加密质量差的网格注意网格自适应不能提高扭曲度大的网格质量Continuityequationconvergencetroubleaffectsconvergenceofallequations.整理课件修改松弛因子松弛因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减少动量方程的松弛因子经常有助于收敛缺省值对大多数问题都适用，需要时你可以改变这些值适宜的设置最好通过经验获得对密度基求解器，对耦合方程组外的方程，松弛因子同样有用整理课件修改Courant数对密度基求解器，即使稳态问题，也存在瞬态项用Courant定义时间步长对显式求解器:稳定性约束限制了最大Courant数不能超过2

〔缺省为1〕有收敛困难时减少Courant数对隐式求解器:Courant没有稳定性约束限制缺省值为5.整理课件加速收敛可以通过以下方法加速收敛:设置更好的初场从前次的计算结果开始〔如需要，可以使用file/interpolation〕渐次增加松弛因子或Courant数过高的值容易引起发散继续迭代是应保存case和date文件控制多重网格求解器设置〔一般不推荐〕缺省设置一般足够稳定，不建议修改整理课件从已有结果开始计算已有的计算结果可以作为初场使用使用结果插值〔如密网格计算以粗网格结果为初值开始〕初始化后，新的迭代从目前数据开始一些建议:ActualProblemInitialConditionHeatTransferIsothermalNaturalconvectionLowRayleighnumberCombustion/reactingflowColdflow(nocombustion)TurbulenceInviscid(Euler)solution整理课件求解精度收敛的结果不一定是正确的需要利用其他数据或物理知识对结果进行检查和评价用二阶上风格式获得最终解确保结果是网格无关的:用自适应加密网格或重新划分网格来研究网格无关性如果流场结果看起来不合理:重新考虑物理模型和边界条件检查网格质量，如必要，重新划分网格重新考虑边界条件或域的位置，不充分的边界对结果精度影响很大整理课件网格质量和求解精度数值误差和网格梯度及网格面上插值相关建议:使用高阶离散格式(二阶上风,MUSCL)尽量让网格和流动方向一致减少伪扩散加密网格足够的网格密度对求解有突变的流动非常有用随着网格尺寸减少，插值误差也减少对非均匀网格，尺寸变化不要太大均匀网格的截断误差小FLUENT提供基于网格尺寸梯度的自适应减小网格扭曲度和长细比一般地，防止使用长细比大于5的网格〔边界层允许使用更大长细比的网格〕优化四边形/六面体网格，使其更接近正交优化三边形/四面体网格，使其更接近等边整理课件网格无关解当加密网格，结果不再改变时，称为网格无关解。得到网格无关解的过程: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.重要:首先保存case和data文件创立自适应网格，插值原结果到密网格上。FLUENT提供动态网格自适应，会根据用户定义的标准自动改变网格继续计算直至收敛。比较两次结果的解。如有必要，重复以上过程要对某一问题，使用不同网格时，可以使用TUI命令file/write-bc和file/read-bc来设置新问题。通过插值能得到更好的初场整理课件总结压力基和密度基求解器的计算过程是相同的计算直至收敛获得二阶精度的解〔建议〕加密网格重新计算直至得到网格无关解两种求解器都提供了提高收敛和稳定性的工具两种求解器都提供了检查和改善精度的工具结果的精度取决于适宜的物理模型和设定的边界条件整理课件ANSYSFLUENT

培训教材第五节：湍流模型安世亚太科技〔北京〕整理课件湍流模型简介湍流的特征从NS方程到雷诺平均NS模型〔RANS〕雷诺应力和封闭问题湍动能方程〔k〕涡粘模型(EVM)雷诺应力模型近壁面处理及网格要求进口边界条件总结:湍流模型指南整理课件湍流的特征湍流本质是非稳态的、三维的、非周期的漩涡运动〔脉动〕的，湍流会加强混合、传热和剪切时空域的瞬间脉动是随机的〔不可预测的〕，但湍流脉动的统计平均可量化为输运机理所有的湍流中都存在大范围的长度尺度〔涡尺度〕对初场敏感整理课件湍流结构SmallStructuresLargeStructuresEnergyCascade(afterRichardson,1922)Injection

ofenergyDissipation

ofenergyDissipatingeddiesLarge-scaleeddiesFluxofenergy整理课件如何判断是否为湍流外流内流自然对流alongasurfacearoundanobstaclewherewhereOtherfactorssuchasfree-streamturbulence,surfaceconditions,blowing,suction,andotherdisturbancesetc.maycausetransitiontoturbulenceatlowerReynoldsnumbers(Rayleighnumber)(Prandtlnumber)整理课件雷诺数的效果Re>3.5×1063×105<Re<3.5×10640<Re<150150<Re<3×1055-15<Re<40Re<5湍流涡街，但涡间距离更近边界层转捩为湍流别离点前为层流边界层，尾迹为湍流层流涡街尾迹区有一对稳定涡蠕动流〔无别离〕整理课件后台阶流瞬时速度分布时间平均的速度分布整理课件横风中的射流左图是抓拍的瞬态羽流图，右图是延时的光滑掉细节〔涡〕的平均图。横风中的射流FromSuandMungalinDurbinandMedic(2021)整理课件时间平均定义为瞬时场拆分为平均量和脉动量之和，如对NS方程进行平均，得到雷诺平均的NS方程(RANS):

雷诺平均方程和封闭问题Reynoldsstress

tensor,Rij整理课件雷诺应力张量Rij对称二阶应力;由对动量方程的输运加速度项平均得来雷诺应力提供了湍流〔随机脉动〕输运的平均效应，是高度扩散的RANS方程中的雷诺应力张量代表湍流脉动的混合和平均带来的光顺整理课件封闭问题为了封闭RANS方程组，必须对雷诺应力张量进行模拟涡粘模型(EVM)–基于Boussinesq假设，即雷诺应力正比于时均速度的应变，比例常数为涡粘系数〔湍流粘性〕雷诺应力模型(RSM):求解六个雷诺应力项〔加上耗散率方程〕的偏微分输运方程组Eddyviscosity整理课件涡粘模型量纲分析说明，如果我们知道必要的几个尺度〔如速度尺度、长度尺度〕，涡粘系数就可以确定出来例如，给定速度尺度和长度尺度，或速度尺度和时间尺度，涡粘系数就被确定，RANS方程也就封闭了只有非常简单的流动才能预测出这些尺度〔如充分开展的管流或粘度计里的流动对一般问题，我们需要导出偏微分输运方程组来计算涡粘系数湍动能k启发了求解涡粘模型的物理机理整理课件涡粘模型涡粘系数类似于动量扩散效应中的分子粘性涡粘系数不是流体的属性，是一个湍流的特征量，随着流体流动的位置而改变。涡粘模型是CFD中使用最广泛的湍流模型涡粘模型的局限基于各向同性假设，而实际有许多流动现象是高度各向异性的〔大曲率流动，强漩流，冲击流动等〕涡粘模型和流体旋转引起的雷诺应力项不相关平均速度的应变张量导出的雷诺应力假设不总是有效的整理课件FLUENT中的湍流模型RANSbasedmodels一方程模型Spalart-Allmaras二方程模型Standardk–εRNGk–εRealizablek–εStandardk–ωSSTk–ω4-Equationv2f*ReynoldsStressModelk–kl–ω

TransitionModelSSTTransitionModelDetachedEddySimulationLargeEddySimulation

IncreaseinComputationalCostPerIteration*Aseparatelicenseisrequired整理课件Spalart-Allmaras(S-A)模型SA模型求解修正涡粘系数的一个输运方程，计算量小修正后，涡粘系数在近壁面处容易求解主要应用于气动/旋转机械等流动别离很小的领域，如绕过机翼的超音速/跨音速流动，边界层流动等是一个相对新的一方程模型，不需求解和局部剪切层厚度相关的长度尺度为气动领域设计的，包括封闭腔内流动可以很好计算有反向压力梯度的边界层流动在旋转机械方面应用很广局限性不可用于所有类型的复杂工程流动不能预测各向同性湍流的耗散整理课件标准k–ε模型选择ε

作为第二个模型方程，

ε

方程是基于现象提出而非推导得到的耗散率和

k

以及湍流长度尺度相关:结合k

方程,涡粘系数可以表示为:整理课件标准k–ε模型SKESKE是工业应用中最广泛使用的模型模型参数通过试验数据校验过，如管流、平板流等对大多数应用有很好的稳定性和合理的精度包括适用于压缩性、浮力、燃烧等子模型SKE局限性:对有大的压力梯度、强别离流、强旋流和大曲率流动，模拟精度不够。难以准备模拟出射流的传播对有大的应变区域〔如近别离点〕，模拟的k偏大整理课件Realizablek–ε和RNGk–ε模型Realizablek–ε(RKE)模型耗散率(ε)方程由旋涡脉动的均方差导出，这是和SKE的根本不同对雷诺应力项施加了几个可实现的条件优势:精确预测平板和圆柱射流的传播对包括旋转、有大反压力梯度的边界层、别离、回流等现象有更好的预测结果RNGk–ε(RNG)模型:k–ε方程中的常数是通过重正规化群理论分析得到，而不是通过试验得到的，修正了耗散率方程在一些复杂的剪切流、有大应变率、旋涡、别离等流动问题比SKE表现更好整理课件标准k–ω和SSTk–ω标准k–ω(SKW)模型:在粘性子层中，使用稳定性更好的低雷诺数公式。k–ω包含几个子模型：压缩性效应，转捩流动和剪切流修正对反压力梯度流模拟的更好SKW对自由来流条件更敏感在气动和旋转机械领域应用较多ShearStressTransportk–ω(SSTKW)模型SSTk–ω模型混合了和模型的优势，在近壁面处使用k–ω模型，而在边界层外采用k–ε模型包含了修正的湍流粘性公式，考虑了湍流剪切应力的效应SST一般能更精确的模拟反压力梯度引起的别离点和别离区大小整理课件雷诺应力模型(RSM)回忆一下涡粘模型的局限性:应力-应变的线性关系导致在应力输运重要的情况下预测不准，如非平衡流动、别离流和回流等不能考虑由于流线曲度引起的额外应力作用，如旋转、大的偏转流动等当湍流是高度各向异性、有三维效应时表现较差为了克服上述缺点，通过平均速度脉动的乘积，导出六个独立的雷诺应力分量输运方程RSM适合于高度各向异性流，三维流等，但计算代价大目前RSMs并不总是优于涡粘模型整理课件边界层一致性定律近壁面处无量纲的速度分布图对平衡的湍流边界层来说，半对数曲线的线性段叫做边界层一致性定律，或对数边界层yisthenormaldistance

fromthewall.OuterlayerUpperlimitoflog

lawregiondepends

onReynoldsnumberViscous

sublayerBuffer

layeror

blending

regionFullyturbulentregion

(loglawregion)Innerlayer整理课件近壁面处理在近壁面处，湍流边界层很薄，求解变量的梯度很大，但精确计算边界层对仿真来说非常重要可以使用很密的网格来解析边界层，但对工程应用来说，代价很大对平衡湍流边界层，使用对数区定律能解决这个问题由对数定律得到的速度分布和壁面剪切应力，然后对临近壁面的网格单元设置应力条件假设k、ε、ω在边界层是平衡的用非平衡壁面函数来提高预测有高压力梯度、别离、回流和滞止流动的结果对能量和组分方程也建立了类似的对数定律优势：壁面函数允许在近壁面使用相对粗的网格，减少计算代价整理课件innerlayerouterlayer近壁面网格要求标准壁面函数，非平衡壁面函数:y+

值应介于30到300–500之间网格尺度递增系数应不大于1.2加强壁面函数的选择：结合了壁面定律和两层区域模型适用于雷诺数流动和近壁面现象复杂的流动在边界层内层对k–ε模型修正一般要求近壁面网格能解析粘性子层

(y+<5,以及边界层内层有10–15层网格)整理课件近壁面网格尺寸预估对平板流动，湍流摩擦系数的指数定律为：壁面到第一层流体单元的中心点的距离(Δy)可以通过估计壁面剪切层的雷诺数来预估类似的，对管流可以预估Δy

为:(BulkReynoldsnumber)(Hydraulicdiameter)整理课件尺度化壁面函数实际上，很多使用者难以保证30<y+<30–500常规的壁面函数是精度的主要限制之一，壁面函数对近壁面网格尺寸很敏感，而且随着网格加密，精度不一定总是提高。同时，加强的壁面函数计算代价很高ScalableWallFunctions对k–ε模型，尺度化壁面函数假设壁面和粘性子层的边界是一致的，因此，流体单元总是位于粘性子层之上，这样可以防止由于近壁面网格加密导致的不连续性(注意：k–ω,SST和S-A模型的近壁面是自动处理的，不能使用尺度化壁面函数〕通过TUI命令来运行

/define/models/viscous/near-wall-treatment/scalable-wall-functions整理课件近壁面处理总结对大多数工业CFD应用来说，壁面函数仍然是最适宜的处理方法对k–ε系列的湍流模型，建议使用尺度化壁面函数标准壁面函数对简单剪切流动模拟的很好，非平衡壁面函数提高了大压力梯度和别离流动的模拟精度加强壁面函数用于对数定律不适合的更复杂的流动〔例如非平衡壁面剪切层或低雷诺数流动〕整理课件进口边界条件当湍流通过入口或出口〔回流〕进入流体域时，必须设置k,ε,ω及取决于选择哪个湍流模型。有四种设置方法:直接输入k,ε,ω,或雷诺应力分量湍流强度和长度尺度长度尺度和大涡的尺度相关对边界层流动:l0.4δ99对下游流动:l开口尺寸湍流强度和水力直径〔主要适合内流〕湍流强大和粘性比〔主要适合外流〕整理课件例一，钝体平板流用四种不同的湍流模型模拟了绕过钝体平板的流动8,700个四边形网格，在回流再附着区和前缘附近加密非平衡边界层处理N.DjilaliandI.S.Gartshore(1991),“TurbulentFlowAroundaBluffRectangularPlate,PartI:ExperimentalInvestigation,〞JFE,Vol.113,pp.51–59.RecirculationzoneReattachmentpoint整理课件例一，钝体平板流RNGk–εStandardk–εReynoldsStressRealizablek–εContoursofTurbulentKineticEnergy(m2/s2)0.000.070.140.210.280.350.420.490.560.630.70整理课件Experimentallyobservedreattachmentpointisatx/D=4.7Predictedseparationbubble:例一，钝体平板流Standardk–ε(SKE)SkinFrictionCoefficientCf×1000SKEseverelyunderpredictsthesizeoftheseparationbubble,whileRKEpredictsthesizeexactly.Realizablek–ε(RKE)DistanceAlongPlate,x/D整理课件例二，旋风别离器40,000个六面体网格高阶上风格式使用SKE,RNG,RKEandRSM模型及标准壁面函数代表性的高旋涡流(Wmax=1.8Uin)0.2mUin=20m/s0.97m0.1m0.12m整理课件例二，旋风别离器低于0.41米处的切向速度分布整理课件总结-湍流模型指南成功的选择湍流模型需要判断:流动现象计算机资源工程要求精度时间近壁面处理的选择模拟进程计算特征雷诺数，判断是否是湍流如果存在转捩，考虑使用转捩模型划分网格前，预估近壁面的y+除了低雷诺数流动和复杂近壁面现象〔非平衡边界层〕外，用壁面函数方法确定如何准备网格以RKE(realizablek-ε)开始，如果需要，改用S-A,RNG,SKW,SST或者v2f对高度旋涡流动、三维、旋转流动，使用RSM记住目前没有一个适用于所有流动的高级模型!整理课件模型描述Spalart–Allmaras直接求解修正的湍流粘性的单方程模型，主要用于气动和封闭腔内流动，可以选择包括湍动能产生项的应变率以提高对涡流的模拟精度Standardk–ε求解k和ε的基本两方程模型，模型系数通过试验拟合得到，适合完全湍流，可以处理粘性加热、浮力、压缩性等物理现象RNGk–ε是标准k–ε模型的修正，方程和系数是分析得到，主要修正了ε

方程以提高强应变流动的模拟精度，附加的选项能帮助模拟旋涡流和低雷诺数流动Realizablek–ε是标准k–ε模型的修正，可实现体现在施加数学约束，以服从提供模型性能的目标Standardk–ω求解k和

ω的两方程模型，对封闭腔流动和低雷诺数流动有优势，可以选择包括转捩、自由剪切、压缩流动SSTk–ω是标准

k–ω模型的修正，通过使用混合函数，在近壁面处使用k–ω模型，其他区域使用k–ε模型。也限制了湍流粘性确保

τT~k，包括转捩和剪切流选项，不包括压缩性选项ReynoldsStress直接求解输运方程，克服了其他模型的各向同性粘性的缺陷，用于高旋流。对可以选择适用剪切流的压力-应变的二次关系式flows.RANS模型描述整理课件RANS模型总结模型总结Spalart–Allmaras对大规模网格，计算较经济；对三维流、自由剪切流、强分离流模拟较差，适合不太复杂的流动（准二维），如翼型、机翼、机身、导弹、船身等Standardk–ε稳定性好，尽管有缺陷，使用仍很广泛。对包括严重压力梯度、分离、强曲率流模拟较差，适合初始迭代，预研阶段，参数研究RNGk–ε适合包括快速应变的复杂剪切流、中等旋涡流动、局部转捩流（如边界层分离、钝体尾迹涡、大角度失速、房间通风等）Realizablek–ε应用范围类似RNG.可能更精确和更易收敛Standardk–ω对封闭腔内边界层、自由剪切流、低雷诺数流模拟较好，适合有反向压力梯度和分离的复杂边界层（外气动和旋转机械），可用于转捩流动。一般预测的分离点过早。SSTk–ω优势类似于k–ω.由于对壁面距离的敏感，不太适合自由剪切流ReynoldsStress物理上是最可靠的RANS模型，克服了涡粘模型的各向同性假设。需要更多的CPU时间和内存，由于方程间强耦合性，收敛稍差。适合复杂三维流动，强旋流等，如旋流燃烧器，旋风分离器等整理课件ANSYSFLUENT

培训教材第六节：传热模型安世亚太科技〔北京〕整理课件概要能量方程壁面边界条件共轭传热薄壁和双面壁自然对流辐射模型报告-输出整理课件能量方程能量输运方程:单位质量的能量E:对可压缩性流体，或者密度基求解器，总是考虑压力做功和动能。对压力基求解器计算不可压流体，这些项被忽略，可以用下面的命令参加:define/models/energy?ConductionSpeciesDiffusionViscousDissipationConductionUnsteadyEnthalpy

Source/Sink整理课件固体域的能量方程能计算固体域的导热能量方程:h显焓:固体域的各向异性导热系数〔压力基求解器〕整理课件壁面边界条件五类热边界条件热流量温度对流–模拟外部环境的对流〔用户定义换热系数〕辐射–模拟外部环境的辐射〔用户定义外部发射率和辐射温度〕混合–对流和辐射边界的结合.壁面材料和厚度可以定义为一维或