fluent学习笔记 (一)

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1、Fluent学习笔记（一）在选择网格的时候，你应该考虑下列问题：n初始化的时间n计算花费n数值耗散网格质量对计算精度和稳定性有很大的影响。网格质量包括：节点分布，光滑性，以及歪斜的角度（skewness）。体积为负值表示一个或多个单元有不正确的连接。通常说来我们可以用Iso-ValueAdaption确定负体积单元，并在图形窗口中察看它们。进行下一步之前这些负体积必须消除。对于轴对称算例，在x轴下方的节点数将被列出。对于轴对称算例来说x轴下方是不需有节点的，这是因为轴对称单元的体积是通过旋转二维单元体积得到的，如

2、果x轴下方有节点，就会出现负体积。修改网格网格被读入之后有几种方法可以修改它。你可以标度和平移网格，可以合并和分离区域，创建或切开周期性边界。除此之外，你可以在区域内记录单元以减少带宽。还可以对网格进行光滑和交换处理。并行处理时还可以分割网格。注意：不论你何时修改网格，你都应该保存一个新的case文件和数据文件（如果有的话）。如果你还想读入旧的data文件，也要把旧的case保留，因为旧的数据无法在新的case中使用。湍流强度I定义为相对于平均速度u_avg的脉动速度u^'的均方根。小于或等于1%的湍流强度通常被

3、认为低强度湍流，大于10%被认为是高强度湍流。完全发展的管流的核心的湍流强度可以用下面的经验公式计算：标准k-e模型是个半经验公式，主要是基于湍流动能和扩散率。k方程是个精确方程，e方程是个由经验公式导出的方程。k-e模型假定流场完全是湍流，分之间的粘性可以忽略。标准k-e模型因而只对完全是湍流的流场有效。FLUENT提供两种数值求解方法：分离解法("FLUENT/UNS")和耦合解法("RAMPANT")。对于压力入口边界条件你需要输入如下信息：l驻点总压l驻点总温l流动方向l静压l湍流参数（对于湍流计算）l辐

4、射参数(对于使用P-1模型、DTRM模型或者DO模型的计算)l化学组分质量百分比(对于组分计算)VIl混合分数和变化(对于PDF燃烧计算)l程序变量(对于预混和燃烧计算)l离散相边界条件(对于离散相的计算)l次要相的体积分数(对于多相计算)速度入口边界条件需要输入下列信息l速度大小与方向或者速度分量。l旋转速度（对于具有二维轴对称问题的涡流）。l温度（用于能量计算）。lOutflowgaugepressure(forcalculationswiththecoupledsolvers)l湍流参数（对于湍流计算）l辐

5、射参数(对于P-1模型、DTRM或者DO模型的计算)l化学组分质量百分数（对于组分计算）。l混合分数和变化（对于PDE燃烧计算）。l发展变量（对于预混和燃烧计算）。l离散相边界条件（对于离散相计算）l二级相的体积分数(对于多相流计算)Fluent的两种解法都可以解守恒型积分方程，其中包括动量、能量、质量以及其他标量如湍流和化学组分的守恒。在两种情况下都应用了控制体技术，它包括：使用计算网格对流体区域进行划分；离散方程的线化以及获取线性方程结果以更新相关变量的值。下面是对每步迭代的介绍：1.在当前解的基础上，更新流

6、体属性（如果计算刚刚开始，流体的属性用初始解来更新）2.为了更新流场，u，v和w的动量方程用当前压力和表面质量流量按顺序解出。3.因为第一步得到的速度可能在局部不满足连续性方程，所以从连续性方程和线化动量方程推导出压力校正的泊松方程。然后解出压力校正方程获取压力和速度场以及表面质量流量的必要校正从而满足连续性方程。4.在适当的地方，用前面更新的其它变量的数值解出湍流、能量、组分与及辐射等标量。5.当包含相间耦合时，可以用离散相轨迹计算来更新连续相的源项。6.检查设定的方程的收敛性。l隐式：对于给定变量，单元内的未

7、知值用邻近单元的已知和未知值计算得出。因此，每一个未知值会在不止一个方程中出现，这些方程必须同时解来给出未知量。l显式：对于给定变量，每一个单元内的未知量用只包含已知量的关系式计算得到。因此未知量只在一个方程中出现，而且每一个单元内的未知量的方程只需解一次就可以给出未知量的值。一阶迎风格式当需要一阶精度时，我们假定描述单元内变量平均值的单元中心变量就是整个单元内各个变量的值，而且单元表面的量等于单元内的量。因此，当选择一阶迎风格式时，表面值f_f被设定等于迎风单元的单元中心值。二阶迎风格式VI当需要二阶精度时，使

8、用多维线性重建方法[5]来计算单元表面处的值。在这种方法中，通过单元中心解在单元中心处的泰勒展开来实现单元表面的二阶精度值。因此，当使用二阶迎风格式时，用下面的方程来计算表面值f_f；QUICK格式对于四边形和六面体网格，我们可以确定它们唯一的上游和下游表面以及单元。FLUENT还提供了计算对流变量在表面处高阶值的QUICK格式。QUICK类型的格式[95]是通过变量的二