ansys12-FLUENT04求解器设置.pdf

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1、ANSYSFLUENT培训教材第四节：求解器设置安世亚太科技（北京）有限公司APeraGlobalCompany©PERAChina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APeraGlobalCompany©PERAChina求解过程概览�求解参数Setthesolutionparameters–选择求解器Initializethesolution–离散

2、格式�初始条件Enablethesolutionmonitorsofinterest�收敛ModifysolutionCalculateasolutionparametersorgrid–监测收敛过程–稳定性Checkforconvergence•设置松弛因子YesNo•设置Courantnumber–加速收敛CheckforaccuracyNo�精度YesStop–网格无关性–自适应网格APeraGlobalCompany©PERAChina求解器选择�FLUENT中有两种求解器–压Pressure-Ba

3、sedPressure-BasedDensity-Based力基和密度基。(segregated)(coupled)(coupled)SolveU-Momentum�压力基求解器以动量和压力为SolveV-MomentumSolveMass,基本变量Momentum,SolveMassEnergy,–通过连续性方程导出压力和SolveW-Momentum&MomentumSpecies速度的耦合算法SolveMassContinuity;UpdateVelocity�压力基求解器有两种算法–分离求解器–压力

4、修正和动SolveEnergy量方程顺序求解。SolveSpecies–耦合求解器(PBCS)–压力和动量方程同时求解SolveTurbulenceEquation(s)SolveOtherTransportEquationsasrequiredAPeraGlobalCompany©PERAChina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–其他标量方程按照分离方式求解�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

5、式:用多步龙格库塔显式时间积Enablingpressure-分法。basedcoupledsolver(PBCS)APeraGlobalCompany©PERAChina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，比分离求解器性能更好–不能用于多相流（欧拉）、周期质量流和NITA–比分离求解器多用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

6、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）APeraGlobalCompany©PERAChina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

7、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，在均匀网格上能达到三阶精度APeraGlobalCompany©PERAChina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

8、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APeraGlobalCompany©PERAChina压力的插值方法�使用分离算法时，计算面上压力