流热仿真考试重点整理.doc

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1、流热仿真考试重点整理一、填空、名词解释（2个）、简答（4个）重点：1、网格的类型有哪些？优缺点？适用场合？答：（1）网格类型有结构网格和非结构网格。（2）①结构网格的网格中带节点，排列有序，邻点的关系明确，对于复杂的几何区域结构网格是分块构造的；②非结构网格的网格中节点的位置无法用一个固定的法则予以有序地命名，网格的生成过程比较复杂，但却有着极好的适应性，尤其对于具有复杂边界条件的流场计算问题特别有效。非结构网格一般通过专门的程序或软件来生成。（3）适用场合：①结构网格适用于对计算精度有较高要求；②非结构网格适用于复杂边界条件及动网格的情况下。2、常用的二维和三维

2、单元有哪些？与网络类型对应的关系？答：①在结构网格中，常用的2D网格单元是四边形单元，3D网格单元是六面体单元。②在非结构网格中，常用的2D网格单元还有三角形单元，3D网格单元还有四面体单元和五面体单元。3、CFD控制方程组有哪些？各用在什么地方？答：（1）控制方程组：质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程；（2）①质量守恒方程：任何流动问题都必须满足；②动量守恒方程：任何流动系统都必须满足；③能量守恒方程：包含有热交换的流动系统必须满足。4、什么是离散化？答：即对空间上连续的计算区域进行划分，把它划分许多个字区域，并确定每个区域中的节点，从而生成网格。5、湍流

3、模型？边界条件？答：（1）FLUENT软件中提供的湍流模型有：S-A模型、K-ε模型、K-ω模型、雷诺应力模型、大涡模拟模型；（2）边界条件：湍流强度、湍流粘度比、水力直径或湍流特征长在边界上的值来定义湍流的边界条件。1、离散化的方法？各自的特点？答：（1）常用的离散化方法：有限差分法、有限元法、有限元体积法；（2）特点：①有限差分法：发展较早，比较成熟，较多的用于求解双曲型和抛物型问题。用它求解边界条件复杂、尤其是椭圆型问题不如有限元法或有限体积法方便；②有限元法：具有广泛地适应性，特别适用于几何及物理条件比较复杂的问题，而且便于程序的标准化，对椭圆型方程问题有

4、更好的适应性。求解速度较有限差分法和有限体积法慢；③有限体积法：计算效率高。2、湍流数值模拟方法分类？答：①直接数值模拟方法：指直接求解瞬时湍流控制方程；②非直接数值模拟方法：不直接计算湍流的脉动特性，而是设法对湍流作某种程度的近似和简化处理。3、什么是边界条件？常用的边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？答：（1）边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。（2）边界条件：①流动进口边界；②流动出口边界；③给定压力边界；④壁面边界；⑤对称边界；⑥周期性（循环）边界。（3）边界条件是使CFD问题有定解的必要条件，任何一个CFD

5、问题都不可能没有边界条件。（4）初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况，对于瞬态问题，必须给定初始条件，稳态问题，则不用给定。对于边界条件与初始条件的处理，直接影响计算结果的精度。4、为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？各用在什么条件下？答：（1）因为CFD求解器定义了多种不同的边界，如壁面边界、进口边界、对称边界等，因此在GAMBIT中需要先指定所使用的求解器名称，然后指定网格模型中各边界的类型，如果模型中包含有多个区域，如同时有流体区域和固体区域，或者是动静联合计算中两个流体区域的运动不同，那么必

6、须指定区域的类型和边界，将各区域区分开来。（2）①每一种求解器都提供了多种类型的边界，如FLUENT中提供了壁面、出口、对称面等10多种边界，一般情况下各边界的类型需要逐个指定，只有当多条边界的类型和边界值完全相同时才可以一起指定，否则在FLUENT中没法区分。②许多CFD求解器提供了流体、固体两种区域类型。若网格模型中包含有多个区域时，需要分别为每个区域指定类型，如果模型中只有一个面或者一个体，可以不指定区域。1、ICEM和FLUENT功能各包括什么？答：（1）ICEM功能：①直接几何接口；②忽略细节特征设置：自动跨越几何缺陷及多余的细小特征；③对CAD模型的完

7、整性要求很低，方便处理“烂模型”；④对几何尺寸改变后的几何模型自动重划分网格；⑤方便的网格雕塑技术实现任意复杂的几何体纯六面体网格划分；⑥自动检查网格质量；（2）FLUENT功能：导入网格模型、提供计算的物理模型、施加边界条件和材料特性、求解和后处理。2、FLUENT求解步骤？答：（1）创建几何模型和网格模型；（2）启动FLUENT求解器；（3）导入网格模型；（4）检查网格模型是否存在问题；（5）选择求解器及运行环境；（6）决定计算模型，即是否考虑热交换，是否考虑粘性，是否存在多相等；（7）设置材料特性；（8）设置边界条件；（9）调整用于控制求解的有关参数；（10

8、）初始化流