第一篇：fluent使用總結(jié)（本站推薦）

3.1計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)與FLUENT軟件介紹 3.1.1計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)

計(jì)算流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，簡稱CFD)是利用數(shù)值方法通過計(jì)算機(jī)求解描述流體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方程，揭示流體運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律，研究定常流體運(yùn)動(dòng)的空間物理特性和非定常流體運(yùn)動(dòng)的時(shí)空物理特征的學(xué)科[}ss}。其基本思想可以歸納為:把原來在時(shí)間域和空間域上連續(xù)的物理量的場，如速度場和壓力場，用一系列有限個(gè)離散點(diǎn)上的變量值的集合來代替，通過一定的原則和方式建立起關(guān)十這些離散點(diǎn)上場變量之間的關(guān)系的代數(shù)方程組，然后求解代數(shù)方程組獲得場變量的近似值[f=}}l

計(jì)算流體力學(xué)可以看作是在流動(dòng)基本方程(質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程)控制下對(duì)流動(dòng)的數(shù)值仿真。通過這種數(shù)值仿真，可以得到流場內(nèi)各個(gè)位置上的基本物理量(如速度、壓力、溫度和濃度等)的分布以及這些物理量隨時(shí)間的變化規(guī)律。

還可計(jì)算出相關(guān)的其它物理量，如旋轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的轉(zhuǎn)矩、水力損失和效率等。此外，與CAD聯(lián)合還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

過去，流體力學(xué)的研究主要有實(shí)驗(yàn)研究和理論分析兩種方法。實(shí)驗(yàn)研究主要以實(shí)驗(yàn)為研究手段，得到的結(jié)果真實(shí)可信，是理論分析和數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)，其重要性不容低估。然}fu實(shí)驗(yàn)往往受到模型尺寸、流場擾動(dòng)和測量精度等的限制，有時(shí)可能難以通過實(shí)驗(yàn)的方法得到理想的結(jié)果。此外，實(shí)驗(yàn)往往經(jīng)費(fèi)投入較大、人力和物力耗費(fèi)較大及周期較長;理論分析方法通常是利用簡化的流動(dòng)模型假設(shè)，給出所研究問題的解析解或簡化方程。然}fu隨著時(shí)代的發(fā)展，這些方法已不能很好地滿足復(fù)雜非線性流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。理論分析方法的優(yōu)點(diǎn)是所得結(jié)果具有普遍適用性，各種影響因素清晰可見，是指導(dǎo)試驗(yàn)研究和驗(yàn)證新的數(shù)值計(jì)算方法的理論基礎(chǔ)。但是，它往往要求對(duì)計(jì)算對(duì)象進(jìn)行抽象和簡化，才有可能得出理論解。}fU對(duì)十非線性情況，只有少數(shù)流動(dòng)才能得到解析結(jié)果。

計(jì)算流體力學(xué)方法很好地克服了前面兩種方法的弱點(diǎn)，與傳統(tǒng)的理論分析方法、實(shí)驗(yàn)研究方法一同組成了研究流體流動(dòng)問題的完整體系。計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展，先后經(jīng)歷FLUENT軟件介紹

FLUENT軟件是由美國FLUENT公司開發(fā)的著名的CFD計(jì)算分析軟件，在航空、航天、透平機(jī)械、汽車、船舶、機(jī)械、化工、石化、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、能源、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。能夠解決流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應(yīng)、燃燒、多相流、旋渦流動(dòng)等問題。

FLUENT軟件研究的流動(dòng)模型包括了定常和非定常流動(dòng)，層流(包括各種非牛頓流模型)，紊流(包括最先進(jìn)的紊流模型)，不可壓縮和可壓縮流動(dòng)，傳熱和化學(xué)反應(yīng)等。FLUENT軟件設(shè)計(jì)基于“CFD計(jì)算機(jī)軟件群的概念”，針對(duì)每一種流動(dòng)的物理問題的特點(diǎn)，采用適合于它的數(shù)值解法在計(jì)算速度、穩(wěn)定性和精度等各方面達(dá)到最佳。不同領(lǐng)域的計(jì)算軟件組合起來，成為CFD軟件群，從而高效率地解決各個(gè)領(lǐng)域的復(fù)雜流動(dòng)的計(jì)算問題，在各軟件之間可以方便地進(jìn)行數(shù)值交換，采用統(tǒng)一的前后處理工具，省去了科研工作者在計(jì)算方法、編程、前后處理等方面投入的重復(fù)、低效的勞動(dòng)，而可以將主要精力用十物理問題本身的探索上。

流體有限體積法(Finite Volume Method，簡稱FVM)是目前計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最普遍的一種對(duì)偏微分方程組的離散方法。FLUENT軟件就是采用C語言編寫的基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和有限體積法的通用CFD求解器，它推出了多種優(yōu)化的物理模型，如定常和非定常流動(dòng);層流(包括各種非牛頓流模型);紊流(包括最先進(jìn)的紊流模型);不可壓縮和可壓縮流動(dòng);傳熱;化學(xué)反應(yīng)等。對(duì)每一種物理問題的流動(dòng)特點(diǎn)，有適合它的數(shù)值解法，用戶可對(duì)顯式或隱式差分格式進(jìn)行選擇，以期在計(jì)算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達(dá)到最佳。

在FLUENT 5.0之后的版本中，都采用GAMBIT的專用前處理軟件。GAMBIT軟件是面向CFD的專業(yè)前處理器軟件，它包含全面的幾何建模能力，也可以從主流的CAD/CAE軟件導(dǎo)入幾何體和網(wǎng)格，GAMBIT強(qiáng)大的布爾運(yùn)算能力為建立復(fù)雜的幾何模型提供的極大的方便。GAMBIT功能強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分工具，可以劃分出包含邊界層等CFD特殊要求的高質(zhì)量的網(wǎng)格。GAMBIT中專有的網(wǎng)格劃分算法可以保證在較為復(fù)雜的幾何區(qū)域直接劃分出高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格。GAMBIT中的TGRID方法可以在極其復(fù)雜的幾何區(qū)域中劃分出與相鄰區(qū)域網(wǎng)格連續(xù)的完全非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格，GAMBIT網(wǎng)格劃分方法的選擇完全是智能化的，在選擇一個(gè)幾何區(qū)域后GAMBIT會(huì)自動(dòng)選擇最合適的網(wǎng)格劃分算法，使網(wǎng)格劃分過程變得極為容易。

通用CFD軟件包，用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術(shù)，因而FLUENT能達(dá)到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和基于解的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)及成熟的物理模型，使FLUENT在轉(zhuǎn)捩與湍流、傳熱與相變、化學(xué)反應(yīng)與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、動(dòng)/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應(yīng)用。

FLUENT軟件具有以下特點(diǎn)：

☆ FLUENT軟件采用基于完全非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的有限體積法，而且具有基于網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)格單元的梯度算法； ☆ 定常/非定常流動(dòng)模擬，而且新增快速非定常模擬功能；

☆ FLUENT軟件中的動(dòng)/變形網(wǎng)格技術(shù)主要解決邊界運(yùn)動(dòng)的問題，用戶只需指定初始網(wǎng)格和運(yùn)動(dòng)壁面的邊界條件，余下的網(wǎng)格變化完全由解算器自動(dòng)生成。網(wǎng)格變形方式有三種：彈簧壓縮式、動(dòng)態(tài)鋪層式以及局部網(wǎng)格重生式。其局部網(wǎng)格重生式是FLUENT所獨(dú)有的，而且用途廣泛，可用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、變形較大問題以及物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律事先不知道而完全由流動(dòng)所產(chǎn)生的力所決定的問題；

☆ FLUENT軟件具有強(qiáng)大的網(wǎng)格支持能力，支持界面不連續(xù)的網(wǎng)格、混合網(wǎng)格、動(dòng)/變形網(wǎng)格以及滑動(dòng)網(wǎng)格等。值得強(qiáng)調(diào)的是，F(xiàn)LUENT軟件還擁有多種基于解的網(wǎng)格的自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)自適應(yīng)技術(shù)以及動(dòng)網(wǎng)格與網(wǎng)格動(dòng)態(tài)自適應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)；

☆ FLUENT軟件包含三種算法：非耦合隱式算法、耦合顯式算法、耦合隱式算法，是商用軟件中最多的； ☆ FLUENT軟件包含豐富而先進(jìn)的物理模型，使得用戶能夠精確地模擬無粘流、層流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型組、k-ε模型組、雷諾應(yīng)力模型(RSM)組、大渦模擬模型(LES)組以及最新的分離渦模擬(DES)和V2F模型等。另外用戶還可以定制或添加自己的湍流模型； ☆ 適用于牛頓流體、非牛頓流體；

☆ 含有強(qiáng)制/自然/混合對(duì)流的熱傳導(dǎo)，固體/流體的熱傳導(dǎo)、輻射； ☆ 化學(xué)組份的混合/反應(yīng)；

☆ 自由表面流模型，歐拉多相流模型，混合多相流模型，顆粒相模型，空穴兩相流模型，濕蒸汽模型； ☆ 融化溶化/凝固；蒸發(fā)/冷凝相變模型； ☆ 離散相的拉格朗日跟蹤計(jì)算；

☆ 非均質(zhì)滲透性、慣性阻抗、固體熱傳導(dǎo)，多孔介質(zhì)模型（考慮多孔介質(zhì)壓力突變）； ☆ 風(fēng)扇，散熱器，以熱交換器為對(duì)象的集中參數(shù)模型； ☆ 慣性或非慣性坐標(biāo)系，復(fù)數(shù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系及滑移網(wǎng)格； ☆ 動(dòng)靜翼相互作用模型化后的接續(xù)界面；

☆ 基于精細(xì)流場解算的預(yù)測流體噪聲的聲學(xué)模型； ☆ 質(zhì)量、動(dòng)量、熱、化學(xué)組份的體積源項(xiàng)； ☆ 豐富的物性參數(shù)的數(shù)據(jù)庫；

☆ 磁流體模塊主要模擬電磁場和導(dǎo)電流體之間的相互作用問題；

☆ 連續(xù)纖維模塊主要模擬纖維和氣體流動(dòng)之間的動(dòng)量、質(zhì)量以及熱的交換問題；

☆ 高效率的并行計(jì)算功能，提供多種自動(dòng)/手動(dòng)分區(qū)算法；內(nèi)置MPI并行機(jī)制大幅度提高并行效率。另外，F(xiàn)LUENT特有動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡功能，確保全局高效并行計(jì)算；

☆ FLUENT軟件提供了友好的用戶界面，并為用戶提供了二次開發(fā)接口（UDF）； ☆ FLUENT軟件采用C/C++語言編寫，從而大大提高了對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存的利用率。

1.Fh lent 軟件的結(jié)構(gòu)組成()1 前 處 理 器 :9幽bit 科u en t軟 件包的前處理器是galllbit，galnbit具有前處 理器建模及網(wǎng)格劃分的功能，是進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算前處理器 的首選。但是，gambit適合于簡單模型的建立，對(duì)于復(fù)雜模 型，可以采用Pr‘ug等軟件進(jìn)行建模，復(fù)雜模型建模完成 后，可以導(dǎo)入ganlbit軟件再進(jìn)行網(wǎng)1各劃分。網(wǎng)格劃分完成 后保存dbs文件和愉出msh文件。

前處 理 階 段需耍用戶進(jìn)行如下操作: 定義 計(jì) 算 域、繪制簡化物理模型 對(duì)計(jì) 算 域 進(jìn)行網(wǎng)格劃分

定義 域 邊 界單元的邊界條件 定義 流 體 的屬性參數(shù)(2)求 解 器 : nuent

FLUENT簡介

fluent是用于計(jì)算流體流動(dòng)和傳熱問題的程序。它提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成程序，對(duì)相對(duì)復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成非常有效?？梢陨傻木W(wǎng)格包括二維的三角形和四邊形網(wǎng)格；三維的四面體 和六面體及混合網(wǎng)格。fluent很能夠根據(jù)計(jì)算的結(jié)果調(diào)整網(wǎng)格，這種網(wǎng)格自適應(yīng)能力對(duì)于精確求解 有較大梯度的流場有很實(shí)際的作用。由于網(wǎng)格自適應(yīng)和調(diào)整只是在需要加密的流動(dòng)區(qū)域里實(shí)施，而非整個(gè)流場，因此可以節(jié)約計(jì)算時(shí)間。

一、程序的結(jié)構(gòu)

fluent程序軟件包由以下幾個(gè)部分組成：

（1）GAMBIT—用于建立幾何結(jié)構(gòu)和網(wǎng)格的生成。

（2）FLUENT—用于進(jìn)行流體模擬計(jì)算的求解器。

（3）prePDF—用于模擬PDF燃燒過程。

（4）TGrid—用于從現(xiàn)有的邊界網(wǎng)格生成體網(wǎng)格。

（5）Filter（Translator）—轉(zhuǎn)換其他程序生成的網(wǎng)格，用于FLUENT計(jì)算。

利用FLUENT軟件進(jìn)行流體的流動(dòng)和傳熱計(jì)算的模擬計(jì)算的流程一般是，首先利用GAMBIT進(jìn)行流動(dòng)區(qū) 域幾何形狀的構(gòu)建、定義邊界類型和生成網(wǎng)格，然后將GAMBIT中的網(wǎng)格文件輸出用于FLUENT求解器計(jì)算的格式，在FLUENT 中讀取所輸出的文件并設(shè)置條件對(duì)流動(dòng)區(qū)域進(jìn)行求解計(jì)算，最后對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行后處理。

二、FLUENT 程序可以求解的問題

FLUENT 可以求解計(jì)算二維和三維問題，在計(jì)算過程中，網(wǎng)格可以自適應(yīng)調(diào)整。fluent軟件的應(yīng)用范圍非常廣泛，主要范圍如下：

(1)用非結(jié)構(gòu)自適應(yīng)網(wǎng)格模擬2D或者3D流場，它所使用的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格主要有三角形/五邊形、四邊形/五邊形，或者混合網(wǎng)格，其中混合網(wǎng)格有棱柱形和金字塔形。（一致網(wǎng)格和懸掛節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格都可以）

(2)不可壓或可壓流動(dòng)

(3)定常狀態(tài)或者過渡分析

(4)無粘，層流和湍流

(5)牛頓流或者非牛頓流

(6)對(duì)流熱傳導(dǎo)，包括自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流

(7)耦合熱傳導(dǎo)和對(duì)流

(8)輻射熱傳導(dǎo)模型

(9)慣性（靜止）坐標(biāo)系非慣性（旋轉(zhuǎn)）坐標(biāo)系模型

(10)多重運(yùn)動(dòng)參考框架，包括滑動(dòng)網(wǎng)格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面

(11)化學(xué)組分混合和反應(yīng)，包括燃燒子模型和表面沉積反應(yīng)模型

(12)熱，質(zhì)量，動(dòng)量，湍流和化學(xué)組分的控制體源

(13)粒子，液滴和氣泡的離散相的拉格朗日軌跡的計(jì)算，包括了和連續(xù)相的耦合(14)多孔流動(dòng)

(15)一維風(fēng)扇/熱交換模型

(16)兩相流，包括氣穴現(xiàn)象

(17)復(fù)雜外形的自由表面流動(dòng)

三、FLUENT程序求解問題的步驟

利用FLUENT求解問題的步驟如下：

(1)確定幾何形狀生成計(jì)算網(wǎng)格（用GAMBIT，也可以讀取其他指定程序生成的網(wǎng)格）。

(2)輸入并檢查網(wǎng)格。

(3)選擇求解器（2D或3D）

(4)選擇求解的方程（層流或是湍流、化學(xué)組分或化學(xué)反應(yīng)、傳熱模型等），確定其他需要的模型

(5)確定流體的材料的物性

(6)確定邊界的類型及其邊界條件（前者在GAMBIT中確定，但在FLUENT中可以修改，后者在FLUENT中實(shí)現(xiàn)）

(7)條件計(jì)算的控制參數(shù)

(8)流場的初始化

(9)求解計(jì)算

(10)判斷收斂

(11)保存結(jié)果并進(jìn)行后處理

四、關(guān)于FLUENT求解器的說明

在打開后會(huì)出現(xiàn)如下對(duì)話框，對(duì)話框中各個(gè)項(xiàng)代表的意義是表示求解器的精度。

(1)FLUNT2D—表示二維單精度求解器;

(2)FLUENT3D—表示三維單精度求解器；

(3)FLUENT2ddp—表示二維雙精度求解器；(4)FLUENT3ddp—表示三維雙精度求解器。

五、FLUENT求解方法的選擇

FLUENT中所涉及的求解方法有非耦合求解（segregated）、耦合隱式求解（coupled implicit）和耦合顯示求解(coupled explicit)。

非耦合求解方法主要用于不可壓縮或低馬赫數(shù)壓縮性流體的流動(dòng).耦合求解方法則可以用在高速可壓縮流體。fluent默認(rèn)設(shè)置為非耦合求解，但對(duì)于高速可壓 流動(dòng)，或需要考慮體積力的流動(dòng)，求解問題時(shí)網(wǎng)格要比較密，建議采用耦合隱式求解方法求解能量和動(dòng)量方程，可較快地得到收斂解。缺點(diǎn)是需求的內(nèi)存比較大，大 約是非耦合求解迭代時(shí)間的1.5-2.0倍。如果必須要耦合求解，但是機(jī)器的內(nèi)存不夠的條件下，可以考慮用耦合顯示解法器求解問題。該解法也耦合了動(dòng)量、能量及組分方程，但是內(nèi)存卻比隱式求解方法小。缺點(diǎn)是收斂的時(shí)間比較長。

而且fluent5.5以前的版本（包括5。5），其物理模型，（比如粘性流體的幾個(gè)模型)都是預(yù)先設(shè)定的，所以，對(duì)于那些做探索性或者檢驗(yàn)新方法而進(jìn)行的模擬，就不適合用。

同時(shí)gambit做網(wǎng)格，對(duì)于粘性流體，特別是計(jì)算湍流尺度，或者做熱流計(jì)算來說其網(wǎng)格精度一般是不可能滿足 的，除非是很小的計(jì)算區(qū)域。所以，用fluent做的比較復(fù)雜一點(diǎn)的流場（除了經(jīng)典的幾個(gè)基本流場）其計(jì)算所得熱流，湍流，以及用雷諾應(yīng)力模擬的粘性都不 可能是準(zhǔn)確的，這在物理上和計(jì)算方法已經(jīng)給fluent判了死刑，有時(shí)候看到很多這樣討論的文章，覺得大家應(yīng)該從物理和力學(xué)的本質(zhì)上考慮問題。

但是，fluent往往能計(jì)算出量級(jí)差不多的結(jié)果，曾經(jīng)做了一個(gè)復(fù)雜的飛行器熱流計(jì)算，高超音速流場，得到的 壁面熱流，居然在量級(jí)上是吻合的，但是，從計(jì)算熱流需要的壁面網(wǎng)格精度來判斷，gambit所做的網(wǎng)格比起壁面網(wǎng)格所滿足的尺寸的要大了至少2個(gè)數(shù)量級(jí)，到現(xiàn)在還不明白fluent是怎么搞的。

綜上，如果對(duì)付老板的一些工程項(xiàng)目，可以用fluent對(duì)付過去，但是如果真的做論文，或者需要發(fā)表文章，除非是做一些技術(shù)性工作，比如優(yōu)化計(jì)算一般用fluent是不適合的。

fluent做力的計(jì)算是很不錯(cuò)的，做流場結(jié)構(gòu)的計(jì)算，即使得出一些渦，也不是流場本身性質(zhì)的反應(yīng)，做低 速流場計(jì)算，fluent的優(yōu)勢在于收斂速度快，但是低速流場計(jì)算，其大多數(shù)的著眼點(diǎn)在于對(duì)流場結(jié)構(gòu)的探索，所以計(jì)算得到的結(jié)果就要好好斟酌一下了，高速 流場的模擬中，一般著眼點(diǎn)在于氣動(dòng)力的結(jié)果，壓力分布以及激波的捕捉，這些fluent做的很不錯(cuò)。

對(duì)于運(yùn)用fluent來求解問題，首先要對(duì)本身求解的物理模型有充分的了解，只有在這個(gè)基礎(chǔ)上，才能夠選擇出正確的，計(jì)算模型以及相應(yīng)的邊界條件。

對(duì)于fluent計(jì)算的方法，確實(shí)是采用的有限體積法，不過對(duì)基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的5.X，覺得其采用的應(yīng)該 是同位網(wǎng)格而不是交錯(cuò)網(wǎng)格，因?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況下，交錯(cuò)網(wǎng)格的方法處理起來比同位網(wǎng)格方法要復(fù)雜很多。一般見到的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下FVM（有限體積法）多半還 是采用的同位網(wǎng)格而非交錯(cuò)網(wǎng)格，這個(gè)問題還可以進(jìn)一步探討。對(duì)于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格而言，目前能夠做到的離散精度也只能是二階精度了，再高精度目前還沒法做到，或 者說還沒有做到很實(shí)用。

對(duì)于gambit做網(wǎng)格，確實(shí)不是十分的理想，不過這個(gè)也不能怪罪gambit，因?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成方法，本 身

在理論上就有一些瑕疵（姑且這樣說吧，不能說是錯(cuò)誤，呵呵）所以對(duì)于一些十分復(fù)雜，而且特殊的流場，可能最終生成的網(wǎng)格會(huì)很不理想，這個(gè)時(shí)候多半需要采 取一些其它的迂回的方法，例如將復(fù)雜區(qū)域分區(qū)，分成一些簡單的區(qū)域，然后在簡單區(qū)域里面生成網(wǎng)格，最后再組合，而不是將整個(gè)復(fù)雜區(qū)域教給gambit讓其 一次生成網(wǎng)格。有時(shí)在軟件做不到的地方，就需要人想法補(bǔ)上了。

對(duì)于壁面網(wǎng)格的問題，gambit中提供了生成邊界層網(wǎng)格的方法，恩，不知道是否這個(gè)功能也同樣不能滿足所需。gambit中邊界層網(wǎng)格只是在壁面法向進(jìn)行特別的處理。對(duì)于壁面切向方向則是和邊界層外網(wǎng)格尺度相當(dāng)?shù)摹?/p>

對(duì)于fluent的適用范圍，本身fluent是一個(gè)比較成熟的商業(yè)軟 件，換句話說，其適用的數(shù)值方法，多半也是目前相對(duì)比較成熟的方法之一。因此用fluent來做工程項(xiàng)目確實(shí)是很適合的，因?yàn)樗鄬?duì)效率較高，而且實(shí)際上 fluent中有一些對(duì)特殊問題的簡化處理其目的也是直接針對(duì)工程運(yùn)用的。因此如果是完全的基于fluent做流場分析，然后做論文，這樣是不行的。需要 強(qiáng)調(diào)的是，fluent僅僅是一種CFD的工具，一個(gè)相對(duì)好用的工具。

對(duì)于fluent做高速可壓流動(dòng)問題，由于有限體積法本身對(duì)于求解有間斷（激波）的流動(dòng)問題就存在一定的誤差的，有限體積法實(shí)際上應(yīng)該更加的適合于不可壓流動(dòng)問題，因?yàn)檫@個(gè)方法本身 的特點(diǎn)就保證了通量的守恒，對(duì)于不可壓流動(dòng)，那就是保證了整個(gè)流場的質(zhì)量守恒。對(duì)于算激波的問題似乎還是得要實(shí)用一些高精度格式，例如 NND，TVD，時(shí)空守恒格式等。順便問stipulation一個(gè)問題，在算鈍頭體（導(dǎo)彈）小攻角來流夸音速流動(dòng)問題時(shí)，在計(jì)算中是否有激波的振蕩現(xiàn)

對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)問題，fluent中提供了幾種方法，一種是就是很簡單用坐標(biāo)變換的概念化旋轉(zhuǎn)為靜止，然后 添加一個(gè)慣性力。一種是所謂的多參考坐標(biāo)系方法，還有就是混合面方法，最后是滑移網(wǎng)格方法。第一種方法自不用說，理論上是精確的，后面三鐘方法中，fluent中以滑移網(wǎng)格方法計(jì)算的準(zhǔn)確度最好，前面兩種方法都有很強(qiáng)的工程背景并且是在此基礎(chǔ)上簡化而來的。但這些方法的運(yùn)用都有一些前提條件。

fluent公司還有另外的一個(gè)工具，MixSim是針對(duì)攪拌混合問題的專用CFD軟件內(nèi)置了專用前處理器，可迅速建立攪拌器和混合器的網(wǎng)格及計(jì)算模型。

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解決問題的步驟

確定所解決問題的特征之后，你需要以下幾個(gè)基本的步驟來解決問題： 1．創(chuàng)建網(wǎng)格.2．運(yùn)行合適的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。3．輸入網(wǎng)格 4．檢查網(wǎng)格 5．選擇解的格式

6．選擇需要解的基本方程：層流還是湍流（無粘）、化學(xué)組分還是化學(xué)反應(yīng)、熱傳導(dǎo)模型等 7．確定所需要的附加模型：風(fēng)扇，熱交換，多孔介質(zhì)等。8．.指定材料物理性質(zhì) 8．指定邊界條件 9．調(diào)節(jié)解的控制參數(shù) 10．初始化流場 11．計(jì)算解 12．檢查結(jié)果 13．保存結(jié)果

14．必要的話，細(xì)化網(wǎng)格，改變數(shù)值和物理模型。

想起CFD，人們總會(huì)想起FLUENT，豐富的物理模型使其應(yīng)用廣泛，從機(jī)翼空氣流動(dòng)到熔爐燃燒，從鼓泡塔到玻璃制造，從血液流動(dòng)到半導(dǎo)體生產(chǎn)，從潔凈室到污水處理工廠的設(shè)計(jì)，另外軟件強(qiáng)大的模擬能力還擴(kuò)展了在旋轉(zhuǎn)機(jī)械，氣動(dòng)噪聲，內(nèi)燃機(jī)和多相流系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。今天，全球數(shù)以千計(jì)的公司得益于FLUENT的這一工程設(shè)計(jì)與分析軟件，它在多物理場方面的模擬能力使其應(yīng)用范圍非常廣泛，是目前功能最全的CFD軟件。

FLUENT因其用戶界面友好，算法健壯，新用戶容易上手等優(yōu)點(diǎn)一直在用戶中有著良好的口碑。長期以來，功能強(qiáng)大的模塊，易用性和專業(yè)的技術(shù)支持所有這些因素使得FLUENT受到企業(yè)的青睞。

網(wǎng)格技術(shù)，數(shù)值技術(shù)，并行計(jì)算

計(jì)算網(wǎng)格是任何CFD計(jì)算的核心，它通常把計(jì)算域劃分為幾千甚至幾百萬個(gè)單元，在單元上計(jì)算并存儲(chǔ)求解變量，F(xiàn)LUENT使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)，這就意味著可以有各種各樣的網(wǎng)格單元：二維的四邊形和三角形單元，三維的四面體核心單元、六面體核心單元、棱柱和多面體單元。這些網(wǎng)格可以使用FLUENT的前處理軟件GAMBIT自動(dòng)生成，也可以選擇在ICEM CFD工具中生成。

在目前的CFD市場，F(xiàn)LUENT以其在非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的基礎(chǔ)上提供豐富物理模型而著稱，久經(jīng)考驗(yàn)的數(shù)值算法和魯棒性極好的求解器保證了計(jì)算結(jié)果的精度，新的NITA算法大大減少了求解瞬態(tài)問題的所需時(shí)間，成熟的并行計(jì)算能力適用于NT，Linux或Unix平臺(tái)，而且既適用單機(jī)的多處理器又適用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的多臺(tái)機(jī)器。動(dòng)態(tài)加載平衡功能自動(dòng)監(jiān)測并分析并行性能，通過調(diào)整各處理器間的網(wǎng)格分配平衡各CPU的計(jì)算負(fù)載。

湍流和噪聲模型

FLUENT的湍流模型一直處于商業(yè)CFD軟件的前沿，它提供的豐富的湍流模型中有經(jīng)常使用到的湍流模型、針對(duì)強(qiáng)旋流和各相異性流的雷諾應(yīng)力模型等，隨著計(jì)算機(jī)能力的顯著提高，F(xiàn)LUENT已經(jīng)將大渦模擬（LES）納入其標(biāo)準(zhǔn)模塊，并且開發(fā)了更加高效的分離渦模型（DES），F(xiàn)LUENT提供的壁面函數(shù)和加強(qiáng)壁面處理的方法可以很好地處理壁面附近的流動(dòng)問題。

氣動(dòng)聲學(xué)在很多工業(yè)領(lǐng)域中倍受關(guān)注，模擬起來卻相當(dāng)困難，如今，使用FLUENT可以有多種方法計(jì)算由非穩(wěn)態(tài)壓力脈動(dòng)引起的噪音，瞬態(tài)大渦模擬（LES）預(yù)測的表面壓力可以使用FLUENT內(nèi)嵌的快速傅立葉變換（FFT）工具轉(zhuǎn)換成頻譜。Fflow-Williams&Hawkings聲學(xué)模型可以用于模擬從非流線型實(shí)體到旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)葉片等各式各樣的噪聲源的傳播，寬帶噪聲源模型允許在穩(wěn)態(tài)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬，這是一個(gè)快速評(píng)估設(shè)計(jì)是否需要改進(jìn)的非常實(shí)用的工具。

動(dòng)態(tài)和移動(dòng)網(wǎng)格

內(nèi)燃機(jī)、閥門、彈體投放和火箭發(fā)射都是包含有運(yùn)動(dòng)部件的例子，F(xiàn)LUENT提供的動(dòng)網(wǎng)格模型滿足這些具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用需求。它提供幾種網(wǎng)格重構(gòu)方案，根據(jù)需要用于同一模型中的不同運(yùn)動(dòng)部件，僅需要定義初始網(wǎng)格和邊界運(yùn)動(dòng)。動(dòng)網(wǎng)格與FLUENT提供的其他模型如霧化模型、燃燒模型、多相流模型、自由表面預(yù)測模型和可壓縮流模型相兼容。攪拌槽、泵、渦輪機(jī)械中的周期性運(yùn)動(dòng)可以使用FLUENT中的動(dòng)網(wǎng)格模型（moving mesh）進(jìn)行模擬，滑移網(wǎng)格和多參考坐標(biāo)系模型被證實(shí)非?？煽?，并和其他相關(guān)模型如LES模型、化學(xué)反應(yīng)模型和多相流等有很好的兼容性。

傳熱、相變、輻射模型

許多流體流動(dòng)伴隨傳熱現(xiàn)象，F(xiàn)LUENT提供一系列應(yīng)用廣泛的對(duì)流、熱傳導(dǎo)及輻射模型。對(duì)于熱輻射，P1和Rossland模型適用于介質(zhì)光學(xué)厚度較大的環(huán)境，基于角系數(shù)的surface to surface模型適用于介質(zhì)不參與輻射的情況，DO模型（Discrete ordinates）適用于包括玻璃的任何介質(zhì)。DTRM模型（Discrete ray tracing module）也同樣適用。太陽輻射模型使用光線追蹤算法，包含了一個(gè)光照計(jì)算器，它允許光照和陰影面積的可視化，這使得氣候控制的模擬更加有意義。

其他與傳熱緊密相關(guān)的汽蝕模型、可壓縮流體模型、熱交換器模型、殼導(dǎo)熱模型、真實(shí)氣體模型、和濕蒸汽模型。相變模型可以追蹤分析流體的融化和凝固。離散相模型（DPM）可用于液滴和濕粒子的蒸發(fā)及煤的液化。易懂的附加源項(xiàng)和完備的熱邊界條件使得FLUENT的傳熱模型成為滿足各種模擬需要的成熟可靠的工具?；瘜W(xué)反應(yīng)模型

化學(xué)反應(yīng)模型，尤其是湍流狀態(tài)下的化學(xué)反應(yīng)模型在FLUENT軟件中自其誕生以來一直占著很重要的地位，多年來，F(xiàn)LUENT強(qiáng)大的化學(xué)反應(yīng)模擬能力幫助工程師完成了對(duì)各種復(fù)雜燃燒過程的模擬。渦耗散概念、PDF轉(zhuǎn)換以及有限速率化學(xué)模型已經(jīng)加入到FLUENT的主要模型中 ：渦耗散模型、均衡混合顆粒模型，小火焰模型以及模擬大量氣體燃燒，煤燃燒、液體燃料燃燒的預(yù)混合模型。預(yù)測NOx生成的模型也被廣泛的應(yīng)用與定制。

許多工業(yè)應(yīng)用中涉及發(fā)生在固體表面的化學(xué)反應(yīng)，F(xiàn)LUENT表面反應(yīng)模型可以用來分析氣體和表面組分之間的化學(xué)反應(yīng)及不同表面組分之間的化學(xué)反應(yīng)，以確保表面沉積和蝕刻現(xiàn)象被準(zhǔn)確預(yù)測。對(duì)催化轉(zhuǎn)化、氣體重整、污染物控制裝置及半導(dǎo)體制造等的模擬都受益于這一技術(shù)。

FLUENT的化學(xué)反應(yīng)模型可以和大渦模擬（DES）及分離渦（DES）湍流模型聯(lián)合使用，這些非穩(wěn)態(tài)湍流模型耦合到化學(xué)反應(yīng)模型中，才有可能預(yù)測火焰穩(wěn)定性及燃盡特性。多相流模型

多相流混合物廣泛應(yīng)用于工業(yè)中，F(xiàn)LUENT軟件是在多相流建模方面的領(lǐng)導(dǎo)者，其豐富的模擬能力可以幫助工程師洞察設(shè)備內(nèi)那些難以探測的現(xiàn)象，Eulerian多相流模型通過分

別求解各相的流動(dòng)方程的方法分析相互滲透的各種流體或各相流體，對(duì)于顆粒相流體采用特殊的物理模型進(jìn)行模擬。很多情況下，占用資源較少的的混合模型也用來模擬顆粒相與非顆粒相的混合。FLUENT可用來模擬三相混合流（液、顆粒、氣），如泥漿氣泡柱和噴淋床的模擬?？梢阅M相間傳熱和相間傳質(zhì)的流動(dòng)，使得對(duì)均相及非均相的模擬成為可能。

FLUENT標(biāo)準(zhǔn)模塊中還包括許多其他的多相流模型，對(duì)于其他的一些多相流流動(dòng)，如噴霧干燥器、煤粉高爐、液體燃料噴霧，可以使用離散相模型（DPM）。射入的粒子，泡沫及液滴與背景流之間進(jìn)行發(fā)生熱、質(zhì)量及動(dòng)量的交換。

VOF模型（Volume of Fluid）可以用于對(duì)界面的預(yù)測比較感興趣的自由表面流動(dòng)，如海浪。汽蝕模型已被證實(shí)可以很好的應(yīng)用到水翼艇、泵及燃料噴霧器的模擬。沸騰現(xiàn)象可以很容易地通過用戶自定義函數(shù)實(shí)現(xiàn)。前處理和后處理

FLUENT提供專門的工具用來生成幾何模型及網(wǎng)格創(chuàng)建。GAMBIT允許用戶使用基本的幾何構(gòu)建工具創(chuàng)建幾何，它也可用來導(dǎo)入CAD文件，然后修正幾何以便于CFD分析，為了方便靈活的生成網(wǎng)格，F(xiàn)LUENT還提供了TGrid，這是一種采用最新技術(shù)的體網(wǎng)格生成工具。這兩款軟件都具有自動(dòng)劃分網(wǎng)格及通過邊界層技術(shù)、非均勻網(wǎng)格尺寸函數(shù)及六面體為核心的網(wǎng)格技術(shù)快速生成混合網(wǎng)格的功能。對(duì)于渦輪機(jī)械，可以使用G/Turbo，熟悉的術(shù)語及參數(shù)化的模板可以幫助用戶快速的完成幾何的創(chuàng)建及網(wǎng)格的劃分。

FLUENT的后處理可以生成有實(shí)際意義的圖片、動(dòng)畫、報(bào)告，這使得CFD的結(jié)果非常容易地被轉(zhuǎn)換成工程師和其他人員可以理解的圖形，表面渲染、跡線追蹤僅是該工具的幾個(gè)特征卻使FLUENT的后處理功能獨(dú)樹一幟。FLUENT的數(shù)據(jù)結(jié)果還可以導(dǎo)入到第三方的圖形處理軟件或者CAE軟件進(jìn)行進(jìn)一步的分析。定制工具

用戶自定義函數(shù)在用戶定制FLUENT時(shí)很受歡迎。功能強(qiáng)大的資料庫和大量的指南提供了全方位的技術(shù)支持。FLUENT的全球咨詢網(wǎng)絡(luò)可以提供或幫助創(chuàng)建任何類型裝備設(shè)施的平臺(tái)，比如旋風(fēng)分離器、汽車HVAC系統(tǒng)和熔爐。另外，一些附加應(yīng)用模塊，比如質(zhì)子交換膜（PEM）、固體氧化物燃料電池、磁流體、連續(xù)光纖拉制等模塊已經(jīng)投入使用。

FLUENT自豪的是能持續(xù)滿足廣大行業(yè)客戶的應(yīng)用需求?？蛻裟軌虻玫綐I(yè)內(nèi)最有經(jīng)驗(yàn)的流體工程師的技術(shù)支持，以他們豐富的專業(yè)技能作為依靠。聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐腇LUENT分支機(jī)構(gòu)，看看FLUENT能為您的工程項(xiàng)目提供何種幫助吧。

第二篇：FLUENT的學(xué)習(xí)總結(jié)

FLUENT軟件的學(xué)習(xí)總結(jié)

通過這段時(shí)間對(duì)FLUENT軟件的學(xué)習(xí)，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件有龐大的參數(shù)設(shè)置和邊界條件設(shè)置，同時(shí)要應(yīng)用好這個(gè)軟件也需要扎實(shí)的流體力學(xué)、傳熱學(xué)、導(dǎo)熱學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)。在逐步的學(xué)習(xí)和摸索的過程中我總結(jié)有以下幾個(gè)核心問題需要面對(duì)和研究。

第一．GAMBIT軟件中的邊界設(shè)置錯(cuò)誤問題

當(dāng)在gambit中進(jìn)行邊界條件的設(shè)置時(shí)，路面上方十米處設(shè)置輻射源時(shí)，只要選擇RADIATOR在網(wǎng)格輸出時(shí)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的提示，如選擇WALL來作為邊界，或者選擇其它項(xiàng)時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。

請教一些人后，有人認(rèn)為是網(wǎng)格劃分的問題，認(rèn)為對(duì)于網(wǎng)格的劃分，要求控制網(wǎng)格的密度，可以遵循從線到面的原則，不能將所有邊的網(wǎng)格點(diǎn)都定死，必須有一些邊不定義網(wǎng)格，如四邊形區(qū)域，一般只定義相鄰兩個(gè)邊的網(wǎng)格，但是我在重新劃分后還是不能解決。后來在gambit2.3.16版本下運(yùn)行也出現(xiàn)同樣的問題。所以現(xiàn)在對(duì)輻射面還是暫時(shí)設(shè)定為WALL，這直接影響到在msh文件導(dǎo)入fluent后的邊界條件設(shè)置。

同時(shí)在導(dǎo)入FLUENT也會(huì)出現(xiàn)如下的錯(cuò)誤提示。

第二．Fluent中輻射模型的選用

FLUENT 中可以用5 種模型計(jì)算輻射換熱問題。這5 種模型分別是離散換熱輻射模型（DTRM）、P-1 輻射模型、Rosseland 輻射模型、表面輻射（S2S）模型和離散坐標(biāo)（DO）輻射模型。這五種模型究竟哪一種最適合路面對(duì)空氣輻射的情況，由于沒找到相關(guān)的算例，只能預(yù)估選擇模型，根據(jù)看一些輻射算例和相關(guān)論壇，總結(jié)出要從以下幾個(gè)方面去考慮：

（1）光學(xué)厚度：可以用光學(xué)厚度（optical thickness）作為選擇輻射模型的一個(gè)指標(biāo)，看到一些論壇上關(guān)于光學(xué)厚度選模型的文章，由于我的模型的介質(zhì)是空氣，而空氣的光學(xué)厚度相對(duì)其他介質(zhì)比較小，所以選用P-1 模型或DO 模型，DO 模型的計(jì)算范圍更大，但是同時(shí)計(jì)算量也更大，對(duì)計(jì)算機(jī)要求更高。（2）散射：P-

1、Rosseland 和DO 模型均可以計(jì)算散射問題，而DTRM 模型則忽略了散射的影響?？紤]到本模型初步并不考慮路面上方空氣的散射問題，所以這四種模型中選擇DTRM模型或DO模型，只是還不知道如何在DO模型中消除散射的影響。

（3）局部熱源：在帶有局部熱源的問題中，DO 模型是這種問題最合適的計(jì)算方法。如果采用足夠多的射線，也可以用DTRM 模型進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)楸灸Ｐ统醪桨烟柨紤]為局部熱源，所以選用DO模型。

通過上面的分析，初步?jīng)Q定采用DO 模型來進(jìn)行計(jì)算，但一些算例中指出，由于DO 模型對(duì)網(wǎng)格劃分精度的要求比較高，在輻射計(jì)算時(shí)很難收斂，所以在網(wǎng)格劃分上不能過分精細(xì)，由于還沒有建模成功，這也只是一個(gè)潛在的問題。第三．太陽加載模型的選用

在最初的建模思想中，主要是想把太陽模擬成一個(gè)平面的輻射源，來計(jì)算輻射源與路面之間的溫度場，但隨著深入的學(xué)習(xí)我發(fā)現(xiàn)高版本的FLUENT（如fluent6.3）軟件中有太陽計(jì)算器，可以直接模擬太陽動(dòng)態(tài)的對(duì)路面輻射，所以我找了一個(gè)較高版本的FLUENT軟件，如下圖

如圖，在選擇DO模型后，solar load(太陽照射量)下有兩種模式solar ray tracing和do irradiation。因?yàn)槲疫x擇的是DO模型，所以考慮后一種模式Do Irradiation。關(guān)于太陽加載的算例不多，我只找到一個(gè)關(guān)于室內(nèi)通風(fēng)算例中有用到太陽加載模型，我想隨著模型的逐步成型，在后期的模型建立中一定會(huì)用到太陽加載，也可以更真實(shí)的模擬現(xiàn)場的環(huán)境。第四．壁面邊界條件的輸入

對(duì)于壁面的邊界條件也是模型設(shè)置的關(guān)鍵，設(shè)置不當(dāng)將直接影響到計(jì)算的結(jié)果，誤差會(huì)很大，在求解能量方程時(shí)，可以定義的熱力學(xué)條件有5 種：（1）固定熱通量。(Heat flux)（2）固定溫度。(Temperature)（3）對(duì)流熱交換。(Convection)（4）外部輻射熱交換。(Radiation)（5）外部輻射與對(duì)流混合熱交換。(Mixed)

因?yàn)檩椛浜蛯?duì)流的混合熱交換復(fù)雜的多，在初步的模型中我打算只考慮輻射熱交換，也就是第四種條件情況，碰到困難的地方是參數(shù)該如何來進(jìn)行設(shè)置，共有七個(gè)參數(shù)需要確定，如設(shè)定External Emissivity（外部輻射率），查了相關(guān)的資料，測試太陽輻射下對(duì)乘客車廂的降溫的ACC系統(tǒng)一般采用0.5左右的輻射率，而其它有些相近的算例有的輻射率卻接近1。在我們自己的模型中，除路面外，其它壁面的輻射率應(yīng)該考慮為多少，是一個(gè)要解決的重要問題，當(dāng)然還有如熱交換率、自由流溫度、傳熱系數(shù)等等參數(shù)需要確定，由于沒有相關(guān)的算例，只能逐漸的摸索和嘗試。

總結(jié)：

在對(duì)于FLUENT軟件的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)過程中，基礎(chǔ)知識(shí)的重要性凸現(xiàn)出來，也感覺到自己此前想直接應(yīng)用軟件的想法不是很現(xiàn)實(shí)，因?yàn)樵谲浖杏写罅康牧黧w力學(xué)定理和方程的參數(shù)設(shè)定，只有真正懂了和了解這些定理和方程，才能靈活應(yīng)用，所以想學(xué)通FLUENT，要掌握流體力學(xué)、熱力學(xué)和傳熱學(xué)等多門課程。但我們課題畢竟是僅僅應(yīng)用軟件的輻射傳熱部分，我想如果有相關(guān)的算例和相關(guān)專家的指導(dǎo)應(yīng)該會(huì)事半功倍。

在逐漸的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中，我自己的思路也慢慢清晰起來，看到困難同時(shí)也看到希望，只要初步的模型建立好，后期的模型擴(kuò)展和完善將相對(duì)容易很多。

第三篇：fluent學(xué)習(xí)心得

1.分離式求解器和耦合式求解器：都適用于從不可壓到高速可壓的很大范圍的流動(dòng)，總得來說，計(jì)算高速可壓時(shí)，耦合式求解器更有優(yōu)勢；分離式求解器中有幾個(gè)模型耦合式求解器中沒有，如VOF，多項(xiàng)混合模型等。

2.對(duì)于絕大多數(shù)問題，選擇1st-Order Implicit就已經(jīng)足夠了。精度要求高時(shí)，選擇2st-Order Implicit.而Explicit選項(xiàng)只對(duì)耦合顯式求解器有效。

3.壓力都是相對(duì)壓力值，相對(duì)于參考?jí)毫Χ?。?duì)于不可壓流動(dòng)，若邊界條件中不包含有壓力邊界條件時(shí)，用戶應(yīng)設(shè)置一個(gè)參考?jí)毫ξ恢?。?jì)算時(shí)，fluent強(qiáng)制這一點(diǎn)的相對(duì)壓力值為0.4.選擇什么樣的求解器后，再選擇什么樣的計(jì)算模型，即通知fluent是否考慮傳熱，流動(dòng)是無粘、層流還是湍流，是否多相流，是否包含相變等。默認(rèn)情況，fluent只進(jìn)行流場求解，不求解能量方程。

5.多相流模型：其中vof模型通過單獨(dú)的動(dòng)量方程和處理穿過區(qū)域的每一流體的容積比來模擬兩種或三種不能混合的流體。

6.能量方程：選中表示計(jì)算過程中要考慮熱交換。對(duì)于一般流動(dòng)，如水利工程及水力機(jī)械流場分析，可不考慮傳熱；氣流模擬時(shí)，往往要考慮。默認(rèn)狀態(tài)下，fluent在能量方程中忽略粘性生成熱，而耦合式求解器包含有粘性生成熱。

7.粘性模型：inviscid無粘計(jì)算；Laminar模型，層流模型；k-epsilon（2 eqn）模型，目前常用模型。

8.材料定義：比較簡單 9.邊界條件：見P210-211 10.給定湍流參數(shù)：在計(jì)算區(qū)域的進(jìn)口、出口及遠(yuǎn)場邊界，需給定輸運(yùn)的湍流參數(shù)。Turbulence specification Method項(xiàng)目，意為讓用戶指定使用哪種模型來輸入湍流參數(shù)。用戶可任選其一，然后按公式計(jì)算選定的湍流參數(shù)，并作為輸入。湍流強(qiáng)度，湍動(dòng)能k，湍動(dòng)耗散率e。11.常用的邊界條件： 壓力進(jìn)口：適用于可壓和不可壓流動(dòng)，用于進(jìn)口的壓力一直但流量或速度未知的情況。Fluent中各種壓力都是相對(duì)壓力值。

速度入口：用于不可壓流，如果用于可壓流可能導(dǎo)致非物理結(jié)果。質(zhì)量進(jìn)口：規(guī)定進(jìn)口的質(zhì)量。

壓力出口：需要在出口邊界處設(shè)置靜壓。靜壓只用于亞音速流動(dòng)。在fluent求解時(shí)，當(dāng)壓力出口邊界上流動(dòng)反向時(shí)，就是用這組回流條件。出口回流有三種方式：垂直與邊界，給定方向矢量，來自相鄰單元。出流：用于模擬求解前流速和壓力未知的出口邊界。適用于出流面上的流動(dòng)情況由區(qū)域內(nèi)外推得到，且對(duì)上游沒影響。不用于可壓流動(dòng)，也不能與壓力進(jìn)口邊界條件一起是用。壓力遠(yuǎn)場：只適用于可壓氣體流動(dòng)，氣體的密度通過理想氣體定律來計(jì)算。

12.設(shè)置求解控制參數(shù)：為了更好的控制求解過程，需要在求解器中進(jìn)行某些設(shè)置，內(nèi)容包括選擇離散格式、設(shè)置欠松弛因子、初始化場變量及激活監(jiān)視變量等。

Fluent允許用戶對(duì)流項(xiàng)選擇不同的離散格式。默認(rèn)情況下，當(dāng)是用分離式求解器時(shí)，所有方程中的對(duì)流相一階迎風(fēng)格式離散；耦合式求解時(shí)，二階精度格式，其他仍一階。對(duì)于2D三角形和3D四面體網(wǎng)格，注意要是用二階精度格式。一般，一階容易收斂，精度差。

欠松弛因子：為了加速收斂，在迭代10次左右后，檢查殘差是增加還是減小，若增大，則減小欠松弛因子的值；反之，增大它。

Pressure-velocity coupling：包含壓力速度耦合方式的列表。該項(xiàng)只在分離式求解器中出現(xiàn)?？蛇xSIMPLE、SIMPLEC、PISO。多數(shù)選擇simplec，piso算法主要用于瞬態(tài)問題的模擬，特別是希望使用大的時(shí)間步長的情況。

Courant Number；設(shè)置網(wǎng)格的Courant數(shù)，用于控制耦合求解時(shí)的時(shí)間步長。對(duì)于耦合顯示求解器，該數(shù)值不要過大，一般<2。隱式求解器，可取較大值，一般取5，有時(shí)20，甚至100，也可收斂。

13.設(shè)置監(jiān)視參數(shù)，一般殘差監(jiān)視。

14.初始化流場的解：向fluent提供流場的解的初始猜測值。15.流暢迭代計(jì)算，穩(wěn)態(tài)問題求解和非穩(wěn)態(tài)問題求解。

第四篇：Fluent 學(xué)習(xí)心得

Fluent 學(xué)習(xí)心得

僅僅就我接觸過得談?wù)剬?duì)fluent的認(rèn)識(shí)，并說說哪些用戶適合用，哪些不適合fluent對(duì)我來說最麻煩的不在里面的設(shè)置，因?yàn)槲冶旧斫鉀Q的就是高速流動(dòng)可壓縮N-S方程，而且本人也是學(xué)力學(xué)的，諸如邊界條件設(shè)置等概念還是非常清楚的 同時(shí)我接觸的流場模擬，都不會(huì)有很特別的介質(zhì)，所以設(shè)置起來很簡單。

對(duì)我來說，頗費(fèi)周折的是gambit做圖和生成網(wǎng)格，并不是我不會(huì)，而是gambit對(duì)作圖要求的條件很苛刻，也就是說，稍有不甚，就前功盡棄，當(dāng)然對(duì)于計(jì)算流場很簡單的用戶，這不是問題。有時(shí)候好幾天生成不了的圖形，突然就搞定了，逐漸我也總結(jié)了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，就是要注意一些小的拐角地方的圖形，有時(shí)候做布爾運(yùn)算 在圖形吻合的地方，容易產(chǎn)生一些小的面最終將導(dǎo)致無法在此生成網(wǎng)格，fluent里面的計(jì)算方法是有限體積法，而且我覺得它在計(jì)算過程中為了加快收斂速度，采取了交錯(cuò)網(wǎng)格，這樣，計(jì)算精度就不會(huì)很高。同時(shí)由于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，肯定會(huì)導(dǎo)致計(jì)算精度的下降，所以我一貫來認(rèn)為在fluent里面選取復(fù)雜的粘性模型和高精度的格式?jīng)]有任何意義，除非你的網(wǎng)格做的非常好。

而且fluent5.5以前的版本（包括5。5），其物理模型，（比如粘性流體的幾個(gè)模型)都是預(yù)先設(shè)定的，所以，對(duì)于那些做探索性或者檢驗(yàn)新方法而進(jìn)行的模擬，就不適合用。

同時(shí)gambit做網(wǎng)格，對(duì)于粘性流體，特別是計(jì)算湍流尺度，或者做熱流計(jì)算來說其網(wǎng)格精度一般是不可能滿足的，除非是很小的計(jì)算區(qū)域。所以，用fluent做的比較復(fù)雜一點(diǎn)的流場（除了經(jīng)典的幾個(gè)基本流場）其計(jì)算所得熱流，湍流，以及用雷諾應(yīng)力模擬的粘性都不可能是準(zhǔn)確的，這在物理上和計(jì)算方法已經(jīng)給fluent判了死刑，有時(shí)候看到很多這樣討論的文章，覺得大家應(yīng)該從物理和力學(xué)的本質(zhì)上考慮問題。

但是，fluent往往能計(jì)算出量級(jí)差不多的結(jié)果，我曾經(jīng)做了一個(gè)復(fù)雜的飛行器熱流計(jì)算，高超音速流場，得到的壁面熱流，居然在量級(jí)上是吻合的，但是，從計(jì)算熱流需要的壁面網(wǎng)格精度來判斷，gambit所做的網(wǎng)格比起壁面網(wǎng)格所滿足的尺寸的要大了至少2個(gè)數(shù)量級(jí)，我到現(xiàn)在還不明白fluent是怎么搞的。

綜上，我覺得，如果對(duì)付老板的一些工程項(xiàng)目，可以用fluent對(duì)付過去，但是如果真的做論文，或者需要發(fā)表文章，除非是做一些技術(shù)性工作，比如優(yōu)化計(jì)算一般用fluent是不適合的。我感覺fluent做力的計(jì)算是很不錯(cuò)的，做流場結(jié)構(gòu)的計(jì)算，即使得出一些渦，也不是流場本身性質(zhì)的反應(yīng)，做低速流場計(jì)算，fluent的優(yōu)勢在于收斂速度快，但是低速流場計(jì)算，其大多數(shù)的著眼點(diǎn)在于對(duì)流場結(jié)構(gòu)的探索，所以計(jì)算得到的結(jié)果就要好好斟酌一下了，高速流場的模擬中，一般著眼點(diǎn)在于氣動(dòng)力的結(jié)果，壓力分布以及激波的捕捉，這些fluent做的很不錯(cuò)。對(duì)于多相流，旋轉(zhuǎn)機(jī)械我沒有做過，就不好隨便說了希望做過其他方面工作的大俠也總結(jié)一下。

對(duì)于運(yùn)用fluent來求解問題，首先要對(duì)本身求解的物理模型有充分的了解，只有在這個(gè)基礎(chǔ)上，才能夠選擇出正確的，計(jì)算模型以及相應(yīng)的邊界條件。

對(duì)于fluent計(jì)算的方法，確實(shí)是采用的有限體積法，不過對(duì)基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的5.X，我個(gè)人覺得其采用的應(yīng)該是同位網(wǎng)格而不是交錯(cuò)網(wǎng)格，因?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況下，交錯(cuò)網(wǎng)格的方法處理起來比同位網(wǎng)格方法要復(fù)雜很多。一般見到的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下FVM（有限體積法）多半還是采用的同位網(wǎng)格而非交錯(cuò)網(wǎng)格，這個(gè)問題還可以進(jìn)一步探討。對(duì)于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格而言，目前能夠做到的離散精度也只能是二階精度了，再高精度目前還沒法做到，或者說還沒有做到很實(shí)用。

對(duì)于gambit做網(wǎng)格，確實(shí)不是十分的理想，不過這個(gè)也不能怪罪gambit，因?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成方法，本身在理論上就有一些瑕疵（姑且這樣說吧，不能說是錯(cuò)誤，呵呵）所以對(duì)于一些十分復(fù)雜，而且特殊的流場，可能最終生成的網(wǎng)格會(huì)很不理想，這個(gè)時(shí)候多半需要采取一些其它的迂回的方法，例如將復(fù)雜區(qū)域分區(qū)，分成一些簡單的區(qū)域，然后在簡單區(qū)域里面生成網(wǎng)格，最后再組合，而不是將整個(gè)復(fù)雜區(qū)域教給gambit讓其一次生成網(wǎng)格。有時(shí)在軟件做不到的地方，就需要人想法補(bǔ)上了。

對(duì)于壁面網(wǎng)格的問題，gambit中提供了生成邊界層網(wǎng)格的方法，恩，不知道是否這個(gè)功能也同樣不能滿足所需。gambit中邊界層網(wǎng)格只是在壁面法向進(jìn)行特別的處理。對(duì)于壁面切向方向則是和邊界層外網(wǎng)格尺度相當(dāng)?shù)摹?/p>

對(duì)于fluent的適用范圍，我很同意stipulation的說法，本身fluent是一個(gè)比較成熟的商業(yè)軟件，換句話說，其適用的數(shù)值方法，多半也是目前相對(duì)比較成熟的方法之一。因此用fluent來做工程項(xiàng)目確實(shí)是很適合的，因?yàn)樗鄬?duì)效率較高，而且實(shí)際上fluent中有一些對(duì)特殊問題的簡化處理其目的也是直接針對(duì)工程運(yùn)用的。因此如果是完全的基于fluent做流場分析，然后做論文，這樣是不行的。需要強(qiáng)調(diào)的是，fluent僅僅是一種CFD的工具，一個(gè)相對(duì)好用的工具。

對(duì)于fluent做高速可壓流動(dòng)問題，我做的不多，不知道stipulation兄對(duì)fluent評(píng)價(jià)怎樣，我個(gè)人覺得，由于有限體積法本身對(duì)于求解有間斷（激波）的流動(dòng)問題就存在一定的誤差的，有限體積法實(shí)際上應(yīng)該更加的適合于不可壓流動(dòng)問題，因?yàn)檫@個(gè)方法本身的特點(diǎn)就保證了通量的守恒，對(duì)于不可壓流動(dòng)，那就是保證了整個(gè)流場的質(zhì)量守恒。就我個(gè)人觀點(diǎn)而言，對(duì)于算激波的問題似乎還是得要實(shí)用一些高精度格式，例如{BANNED}，TVD，時(shí)空守恒格式等。順便問stipulation一個(gè)問題，在算鈍頭體（導(dǎo)彈）小攻角來流夸音速流動(dòng)問題時(shí)，在計(jì)算中是否有激波的振蕩現(xiàn)象？（這個(gè)好像說有人做出實(shí)驗(yàn)了，我們這邊有人在計(jì)算，可是死活算不出來振蕩，他用的是StarCD了）

對(duì)于兩相流和旋轉(zhuǎn)機(jī)械，我插上兩句。兩相或者多項(xiàng)流動(dòng)中，fluent也提供了幾種可用的方法，例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法，我對(duì)VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些，VOF方法稱為體積函數(shù)法，以兩相流動(dòng)為例，VOF中定義一個(gè)基相，兩相之間相互是不發(fā)生互融等反應(yīng)的，通過計(jì)算每一個(gè)時(shí)間步下，各個(gè)網(wǎng)格單元中的體積函數(shù)，從而確定該網(wǎng)格中另外一項(xiàng)的比例，然后通過界面重構(gòu)或者一些其它的方法來確定此單元網(wǎng)格中兩相交界面的位置，從這個(gè)意義上說，VOF是屬于界面跟蹤方法。Cavitation方法則不是這樣，此方法不能用

來明確的區(qū)分兩相的界面等，但是可以用來計(jì)算某一的區(qū)域內(nèi)所含的氣泡的一個(gè)體積密度。對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)問題，fluent中提供了幾種方法，一種是就是很簡單用坐標(biāo)變換的概念化旋轉(zhuǎn)為靜止，然后添加一個(gè)慣性力。一種是所謂的多參考坐標(biāo)系方法，還有就是混合面方法，最后是滑移網(wǎng)格方法。第一種方法自不用說，理論上是精確的，后面三鐘方法中，fluent中以滑移網(wǎng)格方法計(jì)算的準(zhǔn)確度最好，前面兩種方法都有很強(qiáng)的工程背景并且是在此基礎(chǔ)上簡化而來的。但這些方法的運(yùn)用都有一些前提條件。

fluent公司還有另外的一個(gè)工具，MixSim是針對(duì)攪拌混合問題的專用CFD軟件內(nèi)置了專用前處理器，可迅速建立攪拌器和混合器的網(wǎng)格及計(jì)算模型。: 有沒有用它做旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的？

同時(shí)其實(shí)是給商用CFD軟件與科研用CFD之間的關(guān)系提出了很好的思考問題。其實(shí)就我所知道的搞CFD應(yīng)用研究的人而言，他們很希望在現(xiàn)有的已經(jīng)成熟的CFD技術(shù)基礎(chǔ)上做一些改進(jìn)，使之滿足自己研究問題的需要。為此他們不希望整個(gè)程序從頭到尾都是自己編，比如N-S方程的求解，其實(shí)都是比較固定的。因此很多人都希望商用軟件有個(gè)很好的接口能讓用戶自己加入模塊，但是這一點(diǎn)

其實(shí)真是很難做到，而且到底做到用戶能交互的什么程度也很難把握。據(jù)握所知，有搞湍流模型研究的人用PHOENICS實(shí)現(xiàn)自己的模型，而邊界處理以及數(shù)值方法等還是原方程的，據(jù)說star－CD也是商用軟件中提供給用戶自主性比較好的，fluent這方面到底如何就不得而知了，看stipulation所說的似乎也還是有限。因此，我覺得現(xiàn)在還是存在這樣的問題：既不能依*商用CFD軟件搞研究，但也希望不用反復(fù)重復(fù)一些繁雜的、沒有創(chuàng)造性的工作。我現(xiàn)在就是用fluent來計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)械的內(nèi)流場，那就說說旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)問題吧。fluent中有幾種處理旋轉(zhuǎn)機(jī)械流動(dòng)問題的模型，分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型(Rotating Reference Frame)，多參考坐標(biāo)系模型(MRF)，混和平面模型(Mixing Plane)，滑移網(wǎng)格模型(Sliding Mesh)。其中，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型僅適用于不考慮定子影響的流場，其思想就是在視轉(zhuǎn)子為靜止的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系里進(jìn)行定常計(jì)算，計(jì)算中考慮慣性力的影響；多參考坐標(biāo)系模型(MRF)就是在前一模型的基礎(chǔ)上考慮了定子對(duì)流場的影響，將流場按不同旋轉(zhuǎn)速度劃分成幾個(gè)流動(dòng)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域里用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系進(jìn)行定常計(jì)算，在這些流動(dòng)區(qū)域的交界面上強(qiáng)制流動(dòng)速度的連續(xù)；混和平面模型是另一種用定常方法計(jì)算定子與轉(zhuǎn)子相互影響下的流場的模型，它在不同流動(dòng)區(qū)域之間的交界面上進(jìn)行了一定的周向平均，消除了流動(dòng)本身的非定常性，這種模型要優(yōu)于MRF模型；滑移網(wǎng)格模型是采用滑移網(wǎng)格技術(shù)來進(jìn)行流場的非定常計(jì)算的模型，用它計(jì)算的流場最接近于實(shí)際的流動(dòng)，但這種模型需要耗費(fèi)巨大的機(jī)器資源和時(shí)間。

關(guān)于對(duì)商用CFD軟件的看法，我比較贊同zzbb的看法，我們可以利用它里面成熟的計(jì)算方法，附加上自己提出的一些模型，這樣研究問題，可以省很多的精力和時(shí)間，對(duì)于CFD的發(fā)展也是很有好處的?，F(xiàn)在的商用軟件提供的接口比較少，軟件封裝的比較死，這樣不利于做科學(xué)研究，如果可以像linux的發(fā)展模式那樣發(fā)展CFD，大家公開成熟的CFD代碼，然后可以通過自由的研究，添加新的功能，相信CFD發(fā)展的會(huì)更快，不過如果這樣，那商用CFD軟件就不好賺錢了

至于商用軟件開發(fā)源代碼的問題，實(shí)在是不大可能。由于CFD應(yīng)用很多領(lǐng)域，特別是還與核、航空、汽車等一些非常重要的工程領(lǐng)域相關(guān)，一般來說都屬于高科技技術(shù)，鬼子是不會(huì)輕易公開的。比如phoenics早在80年代初就開發(fā)完成并應(yīng)用于工程，但是當(dāng)時(shí)西方就是對(duì)■■■國家封閉，禁運(yùn)，直到1991年（1993？）才有1.x的版本正式到中國。所以這也是我想說的目前存在的矛盾。

那么請問一下fluent所提供的用戶接口主要可以做些什么方面的工作呢？

: 加入自己的模型當(dāng)然是廣義的，其實(shí)很多東西都可以稱作模型。CFD里最經(jīng)典的算是湍流模型了吧。比如需要修改系數(shù)或增加項(xiàng)，對(duì)渦粘系數(shù)重新計(jì)算，就是這種情況。此外還有邊界條件的修改等問題。算法也可以算。但這些并不一定是商用軟件都能提供的。

對(duì)于運(yùn)用fluent來求解問題，首先要對(duì)本身求解的物理模型有充分的了解，只有在這個(gè)基礎(chǔ)上，才能夠選擇出正確的，計(jì)算模型以及相應(yīng)的邊界條件。對(duì)于fluent計(jì)算的方法，確實(shí)是采用的有限體積法，不過對(duì)基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的5.X，我個(gè)人覺得其采用的應(yīng)該是同位網(wǎng)格而不是交錯(cuò)網(wǎng)格，因?yàn)榉墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況下，交錯(cuò)網(wǎng)格的方法處理起來比同位網(wǎng)格方法要復(fù)雜很多。一般見到的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下FVM（有限體積法）多半還是采用的同位網(wǎng)格而非交錯(cuò)網(wǎng)格，這個(gè)問題還可以進(jìn)一步探討。對(duì)于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格而言，目前能夠做到的離散精度也只能是二階精度了，再高精度目前還沒法做到，或者說還沒有做到很實(shí)用。

fluent由于其商用性，它的思想就是自己做的很通用，而很少給用戶接口，特別在一些核心問題上我們實(shí)驗(yàn)室如果真的做論文，就用一個(gè)fortran的大程序，是一個(gè)博士編的專門求解對(duì)稱的可壓縮n-s方程的看懂了，做一個(gè)網(wǎng)格，改改邊界條件就能算了，如果需要做相應(yīng)改動(dòng)，可以直接該源程序一般，作為研究，重點(diǎn)在研究的物理性質(zhì)，計(jì)算方法，流場結(jié)構(gòu)等所以，不會(huì)象做項(xiàng)目那樣，物理問題很簡單，但是條件，邊界很復(fù)雜，因此，做研究的程序，一般都在內(nèi)部的計(jì)算方法，物理模型上下功夫而做項(xiàng)目，一般對(duì)方關(guān)心的是一個(gè)結(jié)果，而不是具體流場的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。所以，用fluent是非常方便的，比如模擬高速可壓縮流場n－s方程和歐拉方程模擬的力，力矩的結(jié)果，幾乎沒有差別

第五篇：fluent問題小記

1.現(xiàn)在define-models-solver是不再是分離求解器和耦合求解器。因?yàn)楝F(xiàn)在大多都是耦合求解?，F(xiàn)在define-models-solver出現(xiàn)的是pressure based和density based。pressure based（壓力可變）常用于不可壓縮。求密度得靠先求動(dòng)量方程求u，能量方程求T，再聯(lián)立連續(xù)性方程求解密度。而density based（密度可變）是常用于可壓縮，用連續(xù)性方程與動(dòng)量方程聯(lián)立就可求出密度

2.壓力遠(yuǎn)場與壓力出口邊界區(qū)別，壓力遠(yuǎn)場是指離出口邊界很遠(yuǎn)處的壓力的值。對(duì)于出口邊界影響很薄弱，出口邊界這個(gè)面或邊上壓力值可以不為常數(shù)，而是可以發(fā)生變化。而壓力出口邊界的面或邊上壓力值為定值。由于在求解時(shí)往往壓力分布無法確定，但邊界上壓力一般變化不大，故大多數(shù)情況都采用壓力出口邊界。但少數(shù)情況邊界面上壓力變化可能很大時(shí)，需采用壓力遠(yuǎn)場。

3.turbulent viscosity limited to viscosity ratio of 1.000000e+005 in 395 cells。這說明湍流粘度比很大，導(dǎo)致有395個(gè)單元格突破限定值。這可能是網(wǎng)格密度不夠大的緣故 兩種數(shù)值方法：

1.基于壓力求解器：適用于低速、不可壓縮流體。

原理：首先由動(dòng)量方程求速度場，繼而由壓力方程進(jìn)行修正使得速度場滿足連續(xù)性條件。由于壓力方程來源于連續(xù)性方程和動(dòng)量方程，從而保證流場的模擬同時(shí)滿足質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒。

分類：分離求解器—順序求解每個(gè)變量的控制方程，此算法內(nèi)存效率非常高(離散方程只在一個(gè)時(shí)刻需要占用內(nèi)存)，收斂速度相對(duì)較慢，因?yàn)榉匠桃浴怦睢绞角蠼狻?duì)燃燒、多相流問題更加有效。

耦合求解器—內(nèi)存使用量是分離算法的1.5～2倍，收斂速度提高5～10倍?？梢院退袆?dòng)網(wǎng)格、多相流、燃燒、和化學(xué)反應(yīng)模型兼容，收斂速度遠(yuǎn)高于基于密度的求解器。

理想氣體與理想流體不同，理想氣體只是滿足克拉伯龍方程，但可壓縮，流過壁面時(shí)也有粘滯力

gambit怎樣用jou文件重新生成？

file——run journal——打開*.jou 選擇文件就可以進(jìn)行編輯了 不知樓主說的是不是這個(gè)意思

意一下有兩個(gè)選項(xiàng)，一個(gè)是直接運(yùn)行，一個(gè)是編輯然后再運(yùn)行。

2.基于密度求解器：適用于高速、可壓縮流體。

原理：直接求解瞬態(tài)N-S方程(此方程理論上是絕對(duì)穩(wěn)定的)，將穩(wěn)態(tài)問題轉(zhuǎn)化為時(shí)間推進(jìn)的瞬態(tài)問題，由給定的初場時(shí)間推進(jìn)到收斂的穩(wěn)態(tài)解，即時(shí)間推進(jìn)法。適用于求解亞音速、高超音速等的強(qiáng)可壓縮問題。examing mesh時(shí)中value值如0到0.1之間，這value值反應(yīng)的是扁平的程度，即網(wǎng)格的質(zhì)量，但對(duì)網(wǎng)格的疏密無法判斷。

fluent中出口的質(zhì)量流量一般是負(fù)數(shù)，因?yàn)榱髁糠?hào)是針對(duì)與物體而言的，進(jìn)入則為正數(shù)，流出即為負(fù)數(shù)

可將proe中的三維圖導(dǎo)入gambit，其中若只有一個(gè)曲面則不是實(shí)體，實(shí)體必須是有厚度的

對(duì)流動(dòng)的理想氣體而言，采用克拉伯龍方程計(jì)算，壓力是靜壓還是總壓，其實(shí)區(qū)別不大（i think）

outflow有三種情況下不能用：1.包含壓力進(jìn)口條件2.可壓縮流動(dòng)3.密度變化的非穩(wěn)定流動(dòng)

axis與symmetry.一個(gè)是軸對(duì)稱(單位弧度)，二維的對(duì)稱軸必須是X軸。一個(gè)是鏡像對(duì)稱（平面對(duì)稱，單位厚度)fluent中axisymmetric和axisymmetric swirl有什么區(qū)別

前一個(gè)是2維情況的軸對(duì)稱，后一個(gè)叫軸對(duì)稱回轉(zhuǎn)，是三維問題轉(zhuǎn)化為2維時(shí)才使用.axis將圓柱形問題通過軸對(duì)稱簡化為二維問題；

symmetry是將平面對(duì)稱的問題減小一半，可以是三維的。axis必須是x方向的，而且計(jì)算區(qū)域必須位于X軸的上方

真正算到收斂是要到各殘差曲線走水平了,那需要很長時(shí)間,我曾算過一個(gè)很簡單的案例,網(wǎng)格數(shù)不多,算到真正的收斂花了20000步,所以實(shí)際應(yīng)用中通常都不算到真正的收斂,而只是算到一定程度就停了,收斂的判斷是有一定經(jīng)驗(yàn)的.就我本人而言,在Fluent中一般是這樣的,先算到1e-4以下(連續(xù)50步以上都在1e-4以下),再看看計(jì)算的結(jié)果是否符合流動(dòng)規(guī)律,再考慮是否計(jì)算下去.你要計(jì)算二階迎風(fēng)格式,最好先在一階格式中算收斂,再改為二階迎風(fēng)格式算

利用FLUENT不收斂通常怎么解決？

①、一般首先是改變初值，嘗試不同的初始化，事實(shí)上好像初始化很關(guān)鍵，對(duì)于收斂。

②、FLUENT的收斂最基礎(chǔ)的是網(wǎng)格的質(zhì)量，計(jì)算的時(shí)候看怎樣選擇CFL數(shù)，這個(gè)靠經(jīng)驗(yàn)

③、首先查找網(wǎng)格問題，如果問題復(fù)雜比如多相流問題，與模型、邊界、初始條件都有關(guān)系。

④、有時(shí)初始條件和邊界條件嚴(yán)重影響收斂性，曾經(jīng)作過一個(gè)計(jì)算反反復(fù)復(fù)，通過修改網(wǎng)格，重新定義初始條件，包括具體的選擇的模型，還有老師經(jīng)常用的方法就是看看哪個(gè)因素不收斂，然后尋找和它有關(guān)的條件，改變相應(yīng)參數(shù)。就收斂了

⑤、A.檢查是否哪里設(shè)定有誤：比方用mm的unit建構(gòu)的mesh，忘了scale；比方給定的邊界條件不合理。B從算至發(fā)散前幾步，看presure分布，看不出來的話，再算幾步, 看看問題大概出在那個(gè)區(qū)域。C網(wǎng)格，配合第二點(diǎn)作修正，就重建個(gè)更漂亮的，或是更粗略的來處理。D再找不出來的話，換個(gè)solver。

⑥、解決的辦法是設(shè)幾個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，比如出流或參數(shù)變化較大的地方，若這些地方的參數(shù)變化很小，就可以認(rèn)為是收斂了，盡管此時(shí)殘值曲線還沒有降下來。⑦、調(diào)節(jié)松弛因子也能影響收斂，不過代價(jià)是收斂速度。

亞松弛因子對(duì)收斂的影響

所謂亞松馳就是將本層次計(jì)算結(jié)果與上一層次結(jié)果的差值作適當(dāng)縮減，以避免由于差值過大而引起非線性迭代過程的發(fā)散。用通用變量來寫出時(shí)，為松馳因子（Relaxation Factors）?！稊?shù)值傳熱學(xué)-214》

FLUENT中的亞松馳：由于FLUENT所解方程組的非線性，我們有必要控制變化。一般用亞松馳方法來實(shí)現(xiàn)控制，該方法在每一部迭代中減少了變化量。亞松馳最簡單的形式為：單元內(nèi)變量等于原來的值加上亞松馳因子a與變化的積：

分離解算器使用亞松馳來控制每一步迭代中的計(jì)算變量的更新。這就意味著使用分離解算器解的方程，包括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他標(biāo)量）都會(huì)有一個(gè)相關(guān)的亞松馳因子。

在FLUENT中，所有變量的默認(rèn)亞松馳因子都是對(duì)大多數(shù)問題的最優(yōu)值。這個(gè)值適合于很多問題，但是對(duì)于一些特殊的非線性問題（如：某些湍流或者高Rayleigh數(shù)自然對(duì)流問題），在計(jì)算開始時(shí)要慎重減小亞松馳因子。

使用默認(rèn)的亞松馳因子開始計(jì)算是很好的習(xí)慣。如果經(jīng)過4到5步的迭代殘差仍然增長，你就需要減小亞松馳因子。

有時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)殘差開始增加，你可以改變亞松馳因子重新計(jì)算。在亞松馳因子過大時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)這種情況。最為安全的方法就是在對(duì)亞松馳因子做任何修改之前先保存數(shù)據(jù)文件，并對(duì)解的算法做幾步迭代以調(diào)節(jié)到新的參數(shù)。最典型的情況是，亞松馳因子的增加會(huì)使殘差有少量的增加，但是隨著解的進(jìn)行殘差的增加又消失了。如果殘差變化有幾個(gè)量級(jí)你就需要考慮停止計(jì)算并回到最后保存的較好的數(shù)據(jù)文件。

注意：粘性和密度的亞松馳是在每一次迭代之間的。而且，如果直接解焓方程而不是溫度方程（即：對(duì)PDF計(jì)算），基于焓的溫度的更新是要進(jìn)行亞松馳的。要查看默認(rèn)的亞松弛因子的值，你可以在解控制面板點(diǎn)擊默認(rèn)按鈕。

對(duì)于大多數(shù)流動(dòng)，不需要修改默認(rèn)亞松弛因子。但是，如果出現(xiàn)不穩(wěn)定或者發(fā)散你就需要減小默認(rèn)的亞松弛因子了，其中壓力、動(dòng)量、k和e的亞松弛因子默認(rèn)值分別為0.2，0.5，0.5和0.5。對(duì)于SIMPLEC格式一般不需要減小壓力的亞松弛因子。在密度和溫度強(qiáng)烈耦合的問題中，如相當(dāng)高的Rayleigh數(shù)的自然或混合對(duì)流流動(dòng)，應(yīng)該對(duì)溫度和/或密度（所用的亞松弛因子小于1.0）進(jìn)行亞松弛。相反，當(dāng)溫度和動(dòng)量方程沒有耦合或者耦合較弱時(shí)，流動(dòng)密度是常數(shù)，溫度的亞松弛因子可以設(shè)為1.0。對(duì)于其它的標(biāo)量方程，如漩渦，組分，PDF變量，對(duì)于某些問題默認(rèn)的亞更松弛可能過大，尤其是對(duì)于初始計(jì)算。你可以將松弛因子設(shè)為0.8以使得收斂容易。

⑧看了流量是否平衡

在report->flux里面操作，mass flow rate，把所有進(jìn)出口都選上，compute一下，看看nut flux是什么水平，如果它的值小于總進(jìn)口流量的1%，并且其他檢測量在繼續(xù)迭代之后不會(huì)發(fā)生波動(dòng)，也可以認(rèn)為你的解是收斂的。

造成連續(xù)方程高殘差不收斂的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1.網(wǎng)格質(zhì)量，主要可能是相鄰單元的尺寸大小相差較大，它們的尺寸之比最好控制在1.2以內(nèi)，不能超過1.4.2.離散格式及壓力速度耦合方法，如果是結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，建議使用高階格式，如2階迎風(fēng)格式等，如果是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，除pressure保持standard格式不變外，其他格式改用高階格式；壓力速度耦合關(guān)系，如果使用SIMPLE，SIMPLEC，PISO等segerated solver對(duì)聯(lián)系方程收斂沒有提高的話，可以嘗試使用coupled solver。另外，對(duì)于梯度的計(jì)算，不論使用結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，都可以改用node-based來提高計(jì)算精度。

FLUENT中壓力概念的區(qū)別

在fluent中會(huì)出現(xiàn)這么幾個(gè)壓力：

Static pressure（靜壓）

Dynamic pressure（動(dòng)壓）

Total pressure（總壓）

這幾個(gè)壓力是空氣動(dòng)力學(xué)的概念,它們之間的關(guān)系為: Total pressure（總壓）= Static pressure（靜壓z）+ Dynamic pressure（動(dòng)壓）

滯止壓力等于總壓(因?yàn)闇箟毫褪撬俣葹?時(shí)的壓力,此時(shí)動(dòng)壓為0.)Static pressure（靜壓）就是你測量的，比如你現(xiàn)在測量空氣壓力是一個(gè)大氣壓

而在fluent中，又定義了兩個(gè)壓力：

Absolute pressure（絕對(duì)壓力）

Relative pressure（參考?jí)毫Γ┻€有兩個(gè)壓力 operating pressure（操作壓力）

gauge pressure（表壓）它們之間的關(guān)系為: Absolute pressure（絕對(duì)壓力）= operating pressure（操作壓力）+ gauge pressure（表壓）

上面幾個(gè)壓力實(shí)際上有些是一一對(duì)應(yīng)的，只是表述上的差別，比如：

Static pressure（靜壓）

gauge pressure（表壓）

定義操作壓力

對(duì)于可壓縮流動(dòng)：把操作壓力設(shè)為0，把表壓看作絕對(duì)壓力；