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网格 对于网格和几何体的要求： 1，对于轴对称的几何体，对称轴必须是x轴。 2，gambit 能生等角的或非等角的周期性的边界区域。另外，可以在fluent中通过make-periodic文本命令来生成等角的周期性的边界区域。 网格质量： 1． 节点密度和聚变。对于由于负压强梯度引起的节点脱离，以及层流壁面边界层的计算精度来说，节点浓度的确定是很重要的。对于湍流的影响则更重要，一般来说任何流管都不应该用少于5个的网格元素来描述。当然，还要考虑到计算机的性能。 2． 光滑性。相邻网格元素体积的变化过大，容易引起较大的截断误差，从而导致发散。Fluent 通过修正网格元素的体积变化梯度来光滑网格。 3． 元素形状。主要包括倾斜和纵横比。一般纵横比要小于5：1。 4． 流场。很倾斜的网格在流动的初始区域是可以的，但在梯度很大的地方就不行。由于不能实现预测该区域的存在，因此要努力在整个区域划分优良的网格。 单/双精度解算器 1， 如果几何体为细长形的，用双精度的； 2， 如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域，不同区域之间存在很大的压差，用双精度。 3， 对于有较高的热传导率的问题和对于有较大的面比的网格，用双精度。 4大多数情况下 ，单精度求解器高效准确，但是对于某些问题使用双精度求解器更加适合。1）几何图形长度相差太多：细长管道2）几何图形是由很多层小直径管道包围而成（汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力可能相当大3）很大热传导或者高比率网格的成对问题 l CHECK后要注意是否存在的最小体积为负数，要是有负数要更改单元，以减少求解区域的非物理离散 l 残差变化曲线图由上向下逐渐减少的趋势表明计算具有收敛的可能 模型 l 多相流模型(泥浆流，气泡，液滴，颗粒负载流，分层自由面流动，气动输送) 1 VOF模型（volume of fluid）该模型通过求解单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或者三中不能混合的流体，典型应用包括流体喷射；流体中气泡运动，气液界面的稳态和瞬态处理等。需要一种或者多种不互相融流体间的交界面时可以采用这种模型。 应用：活塞流，分层/自由面流动 局限： 只能使用压力基求解器 只有一相可压缩 必须有流体存在 不能同时计算周期流动问题 不能使用二阶稳式的时间格式 不能同时计算组分混合和反应流动问题 不能用于无粘流动 不能用于并行计算中的追踪粒子 壁面壳传导不能和这个模型同时计算 2 Mixture 模型该模型用于模拟各相有不同。速度的多相流，但是嘉定了在短空间尺度上局部的平衡。典型的应用包括沉降，气旋分离器、低载荷作用下的多粒子流动、气象容积率很低的泡状流。 应用：对于离散相混合物或者单独的离散相体积率超过10%的气泡、液滴和粒子负载流动；均匀流动的气动输送 局限： 只能使用压力基求解器 只有一相可压缩 不能同时计算周期流动问题 不能用于无粘流动 在模拟气穴现象时候，不可以使用大涡流模拟模型 多重参考系MRF与此模型同时使用不能使用相对速度公式 不能喝固体避免的热传导模拟同时使用 不能用于并行计算和颗粒轨道模拟 组份混合和反应流动的问题不能和此模型同时使用 不能使用二阶稳式的时间格式 3eulerian 模型这三个模型中最复杂的模型。该模型可模拟多相分流及相互作用的相，与离散相模型中eulerian-lagrangian方案只用于离散相不同，在多相流模型中eulerian可用于模型中的每一相， 相对于第二种，计算域较小 应用：对于离散相混合物或者单独的离散相体积率超过10%的气泡、液滴和粒子负载流动；粒子流，流化床，泥浆流和水力输送，沉降 局限： k- 模型能用于紊流 颗粒跟踪只与主相相互作用 不能同时计算周期流动问题 不能用于 模拟和凝固的过程 不能用于无粘流动 不能用于并行计算和颗粒轨道模拟 不允许存在压缩流动 不考虑热传输 相同的质量传输只存在于气穴问题中，在蒸发和压缩过程中是不可行的 不能使用二阶稳式的时间格式 l 热传导 通过求解能量方程，可以计算流体和固体区域之间的传热问题 1define-models-energy 2如果是粘性流动，执行define-models -viscous 3定义热边界条件define-boundary conditions 热流量、温度、对流热传导、外部辐射、外部辐射和外部对流热传导 4定义热传导材料属性define-materials 温度极限：solve-controls-limits l 浮力驱动流动和自然对流 （加热流体，而且流体密度对这温度变化时候，流体会由于重力的原因而导致的密度的变化。这种流动现象被称为自然对流或者混合对流） 1define-models-energy 2define-operation conditons选择重力选型 3如果使用不可压理想气体定律，需要在操作条件面板中检查操作的压力的数值为非0值 l 粘性模型 | Spalart-allmaras | 1针对于大网格的低成本端流模型，适用于模拟中等复杂的内流和外流以及压力梯度下的边界层流动（螺旋桨，翼型，机身，导弹和船体等） 2用于求解动力涡粘输送方程，不必要去计算和局部剪切层厚度相关的常速尺度 |
| 标准 k- | 鲁棒性最好，优点和缺点非常明确，适用于初始迭代、设计选型和参数研究 | | 适用于设计快速应变、中等涡和局部转捩（lie） 的复杂剪切流动eg边界层分离，块状分离，涡的后台阶分离室内通风 | | |
| 标准k- | 在模拟近壁面边界层，自由剪切和低雷诺数流动时性能最好。可以用于模拟转捩和逆压梯度下的边界层（空气动力学中的外流模拟和旋转机械）；2壁面约束流动和自由剪切流动 | | 与标准型类似，但是对壁面距离的依赖使得他不适合用于模拟自由剪切流动；2近壁面区有更加好的精度和算法稳定性 |
| 雷诺应力 | 最好的基于雷诺平均的端流模型，避免各项同性涡粘性假设，需要更多的CPU时间和内存消耗，适用于模拟强旋转流和复杂的三维流动eg飓风流动，燃烧室高速旋转流，管道中二次流 |
| 分离涡模拟 | 改善了大涡模拟的近壁处理 ，比大涡模拟更加实用，可以模拟大雷诺数的空气动力学流动 |
| 混合长度模型 | | | 模拟瞬态的大尺度涡，通常和F W H噪音模拟联合使用 | | 与标准k- 相似，但结合了近壁端流各向异性和非局部压力应变效应 |
l 辐射模型 define-modals-radiation 火焰辐射传热、表面辐射传热、导热、对流与辐射的耦合问题、采取、通风等 l 组分模型define-modals-species 1通用有限速率模型 2非预混合燃烧模型，主要用于模拟端流扩散火焰设计 3预混合燃烧模型，主要用于完全预混合的燃烧系统 4部分预混燃烧模型用于非预混合燃烧和完全预混燃烧结合的系统 5该模型用于预混、非预混及部分预混火焰 l 离散相模型define-modals-discretephase 用于预测连续相中优于端流漩涡作用对于颗粒造成的影响，离散相的加热或者冷却，液滴的蒸发与沸腾、崩裂与合并，模拟煤粉5燃烧等 l 凝固和融化define-modals-solidification&melting 要求给出mushy zone constant，一般在10^4---10^7之间 材料定义define-materials 边界条件define-boundary conditions 《 流动入口和出口 1， 使用流动边界条件。一共有始终相关的条件：1，速度入口边界条件，定义进口边界的速度和标量性质。2，压力入口边界条件：定义进口边界的总压和其他的标量值。3，质量流动入口边界条件：用于在可压缩流中表示进口的质量流量。在不可压流中不需要，因为密度一定时，速度边界就确定了该值。4，压力出口边界条件用于表示流动出口处的静压和其他标量（当存在回流时）。此时用它代替流出物边界条件能够提高迭代的收敛性！5，压力远场边界条件：用于模拟一个具有自由流线的可压缩流动在无穷远处的指定了马赫数和静力条件的情况。6，流出物边界条件用于模拟流动出口处的速度和压力边界条件都不知道时的情况。这种情况在出口处的流动接近完全发展的流动状态是比较合适，该条件假设在出口的法向方向除了压力外其他的流动变量的梯度都是0。不适用于压缩流的计算。7，进口泄口的边界条件用于模拟在进口处有指定的流动损失系数，流动方向，周围总压和温度的有泄口的进口条件。8，进气风扇边界条件：用于模拟一个外部的进气风扇，有指定的压力上升，流动方向和周围的总压和温度。9，出口泄口边界条件：出口处的泄口边界条件，但是要求指定静压和温度。10，排气风扇边界条件：出口处的风扇边界，要求指定静压。。 》 l 单项流中，（质量守恒方程）该源项为0 1）入口边界条件 压力入口:需要输入驻店总压，驻点总温，流动方向，静压，端流参数，辐射参数，化学组分质量百分比，混合分数和变化，程序变量，离散相边界条件，次要相的体积分数 在计算喷管热燃气流场时，可以给出压力入口条件，其中需要输入的主要参数有总压、静压、总温等，用于压力已知 质量入口：需要输入质量流速和质量流量，总温，降压，流动方向，端流参数，辐射参数，化学组分质量百分数，混合分数和变化，发展变量，离散相边界条件 可用于可压流动规定入口的质量流速。在模拟冷却通道内的流动时候，通常在冷却剂流量已知的情况下，可以给出质量入口条件。由于入口边界上的质量流量给定，入口压力在计算的收敛过程中是变化的。如果冷却剂在冷却通道内的流动时认为不可压缩的或者是弱压缩，则可以用速度入口代替质量流量入口 速度入口：需要输入速度大小与方向或者速度分量，旋转速度，温度，outflow gauge pressure for calculations with the coupled solvers,端流参数，辐射参数，化学组分质量百分数，混合分数和变化，发展变量，离散相边界条件，二级相的体积分数 用于定义流动入口边界的速度和标量。在这个边界条件中，流动总的驻点的属性不是固定的，所以无论什么时候提供流动速度描述，他们都会增加的。这一边界条件适用于不可压流动，如果用于可压流动则会导致非物理结果，这是允许驻点条件浮动。不要让速度入口靠近固体妨碍物，否则会导致流动入口煮点属性具有太高的非一致性。 进气口;用于模拟具有制定的损失系数，流动方向以及周围入口环境总压合纵纹进气口 需要输入总压，总温，流动方向，静压，端流参数，辐射参数，化学组分质量百分数，混合分数和变化，发展变量，二级相的体积分数，损失系数 进气扇：用于模拟外部进气扇，具有指定的压力跳跃，流动方向以及周围进气口）总压和总温的外部进气扇流动 需要输入总压，总温，流动方向，静压，端流参数，辐射参数，化学组分质量百扥书，呼和分数和变化，发展变量，离散相边界条件，二级相的体积分数，压力跳跃 2）压力出口 压力出口：需要再出口边界处指定静压。静压值的指定值用于亚音速流动。如果当地流动变为超音速，则不再使用指定压力，此时压力要从内部流动中推导，所有其他的流动属性都从内部推到。 在燃气流场和冷却通道的计算中，都可以使用出口压力边界条件。该条件需要给定出口边界上的静压强，如果当地速度超过音速，则需要根据来流 外推 出口边界条件 无穷远压力边界：在计算某些外流场时候，可以给出去穷远处压力边界条件，该边界适用于理想气体定律计算密度的问题，在边界上需要给出静压，温度和马赫数 质量出口： 出气口边界条件，用于模拟出气口，具有指定的损失系数以及周围环境的静压及静温 排气扇边界条件，用于模拟外部排气扇，具有指定的压力跳跃以及周围环境的静压 决定端流参数，在入口，出口或者远场边界流入流域的流动 3）对称边界条件 具有一定几何特征的物理模型，可取其部分进行计算，例如，轴对称喷管可以取半根冷却通道进行计算，截取后的中间平面给出对称边界条件 设置求解参数 选择压力与速度求解耦合的算法 Equation在求解过程中可以点击某个方程来关闭 Limits 一般来说不要改变默认值 l 设置监视参数solve-monitor-residual，勾选plot绘制残差图，有大变小有可能说明收敛 l 流场初始化solve-initialize-initialize，compute from 选择特定区域名称，再点击初始化 后处理 fluxes显示流量 fores边界上的作用力、 projected areas计算投影面积 surface integral计算表面积分和体积分 Histogram直方图 contours等值线和云图 vectors速度矢量 pathlines显示轨迹 密码：
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发表于 2015-2-4 10:30:25
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