2023年fluent筆記推薦學(xué)習(xí)

Discretization離散Nodeva1ues節(jié)點(diǎn)值,coarsen粗糙refine細(xì)化curvalure曲率,X-

WALLshearStress壁面切應(yīng)力的X方向。strainrate應(yīng)變率

1、求解器:(solver)分為分離方式(segeragated)和耦合方式(coupled),耦合方式計(jì)

算高速可壓流和旋轉(zhuǎn)流動(dòng)等復(fù)雜高

參數(shù)問題時(shí)比較好，耦合隱式(implicit)耗時(shí)短內(nèi)存大，耦合顯式(exp1icit)相反；

2.收斂判據(jù)：觀測(cè)殘差曲線。

可以在殘差監(jiān)視器面板中設(shè)立ConvergenceCriterion(收斂判據(jù))，比如設(shè)為10-

3，則

殘差下降到小于10—3時(shí)，系統(tǒng)既認(rèn)為計(jì)算已經(jīng)收斂并同時(shí)終止計(jì)算。

(2)流場(chǎng)變量不再變化。

有時(shí)候不管如何計(jì)算，殘差都不能降到收斂判據(jù)以下。此時(shí)可以用品有代表性的流場(chǎng)

變量來判斷計(jì)算是否已經(jīng)收斂一一假如流場(chǎng)變量在通過很多次迭代后不再發(fā)生變化，就可

以認(rèn)為計(jì)算已經(jīng)收斂。

(3)總體質(zhì)量、動(dòng)量、能量達(dá)成平衡。

在FluxReports(通量報(bào)告)面板中檢查質(zhì)量、動(dòng)量、能量和其他變量的總體平衡情

況。

通過計(jì)算域的凈通量應(yīng)當(dāng)小于0.1%。FluxRep。rts(通量報(bào)告)面板如圖2-17所示，其

啟

動(dòng)方法為：

Report->Fluxes

3.一階精度與二階精度：FirsiOderUpwindandSecondOderUpwind(一階迎風(fēng)和

二階迎風(fēng))

①一階耗散性大，有比較嚴(yán)重的抹平現(xiàn)象；穩(wěn)定性好

②二階耗散性小，精度高；穩(wěn)定性較差，需耍減小松弛因子

4.流動(dòng)模型的選擇

①inviscid無粘模型:當(dāng)粘性對(duì)流場(chǎng)影響可以忽略時(shí)使用；例如計(jì)算升力。

②1aminar層流模型：考慮粘性，且流動(dòng)類型為層流。

③Spalart-A1Imaras（S-A模型）:單方程模型，合用于翼型、壁面邊界層流動(dòng)，不適

于射流等自由剪切湍流問題。

④k-epsi1on（k-e模型）:

⑴k-e標(biāo)準(zhǔn)模型:高雷諾數(shù)湍流，應(yīng)用廣泛,不適于旋轉(zhuǎn)等各向異性較強(qiáng)

的流動(dòng)。

⑵重整化群RNGk-e模型:低雷諾數(shù)湍流，考慮旋轉(zhuǎn)。

⑶可實(shí)現(xiàn)性Realizable模型：精度優(yōu)于前兩者,還合用射流，旋流,

邊界層，二次流；

慎用，多重參考系和旋轉(zhuǎn)滑移網(wǎng)格等同

時(shí)存在靜止和旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)。

⑤k-omega模型（k-3模型）：（1）k-標(biāo)準(zhǔn)模型:包含包含低雷諾數(shù)、剪切流擴(kuò)

散、可壓縮的影響，合用尾跡混合、

混合層、射流、壁面受限制的流動(dòng)附著邊界層湍流和自由剪切流計(jì)算。

⑵剪切應(yīng)力輸運(yùn)模型SSTk-3模型：同時(shí)具有k-e模型

和k-3模型的優(yōu)點(diǎn)，還增長(zhǎng)

了橫向耗散倒數(shù)項(xiàng)合用范圍更廣如翼型、夸聲速帶激波等。

⑥ReynoidsStress雷諾應(yīng)力模型:精度優(yōu)于上述所有模型，適于強(qiáng)旋流動(dòng)如龍卷風(fēng)、燃

燒室，速度慢。

DES（離散渦湍流模型）和LES（大渦模擬）是兩個(gè)最精細(xì)模型，內(nèi)存大，耗時(shí)長(zhǎng)。

5.新型求解器選擇

PressureBased：重要低速不可壓縮流

DensityBased:重要高速可壓縮流

注意:在相稱大的流動(dòng)速度范圍內(nèi)，兩種求解器都可以用。

6.關(guān)于入口湍流參數(shù)設(shè)立經(jīng)驗(yàn)性的，影響入口一定范圍參數(shù)分布

7.OUTFLOW邊界條件物理意義為充足發(fā)展

8.關(guān)于初始化初始化即對(duì)流場(chǎng)付初始值,對(duì)求解影響比較大，原則是從盡量接近真實(shí)值

的部分初始化。

9.對(duì)稱問題全顯示DispayViews...

10.關(guān)于合并實(shí)體Merge合并虛體轉(zhuǎn)化Convert實(shí)體

11.分割面Splitface分割面后，實(shí)面轉(zhuǎn)化為虛面，但不影響計(jì)算結(jié)果。

12.檢查網(wǎng)格之后緊接著用Reorder網(wǎng)格：物理意義為重新編號(hào)網(wǎng)格和排序，加快計(jì)算

速度。

方法:順次點(diǎn)擊GridReorderDomain

13.新型初始化，或高級(jí)初始化FMG方法：物理意義FMG方法初始化可以使初始流場(chǎng)

更加合理，減少迭代次數(shù)。atPAGE68

方法：控制界面敲擊ENTER得到＞鍵入solve/ini

tialize/set-fmg-initialization敲擊ENTER—。。。

。o直到出現(xiàn)enab1eFMGverbose?[no]鍵入yes—

-ENTER出現(xiàn)＞--輸入solve/initia1ize/

fmg-initia1izationENTER出現(xiàn)EnableFMG

initialization?[no]鍵入yesENTER--

oo??出現(xiàn)〉后繼續(xù)操作。。。

14.自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)：即使生成的網(wǎng)格可以隨求解過程變動(dòng)，或者在流動(dòng)參數(shù)變化較大的區(qū)

域可以自動(dòng)加密。非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的自適應(yīng)

解決很方便,自適應(yīng)網(wǎng)格成為數(shù)值計(jì)算中提高計(jì)算效率和求解精度的一種重

要手段

15.結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格優(yōu)缺陷對(duì)比：

結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格：定義---一一-是網(wǎng)格拓?fù)湎喾Q于矩形域內(nèi)均勻網(wǎng)格的

網(wǎng)格,

優(yōu)點(diǎn)是可以方便準(zhǔn)確地解決邊界條件，計(jì)算精度

高，并且可以采用許多高效隱式算法和多重

網(wǎng)格法，計(jì)算效率也較高。

缺陷是對(duì)復(fù)雜外形的網(wǎng)格生成較難，甚至難以實(shí)現(xiàn);即

使生成多塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，塊與塊之間的

界面解決又十分復(fù)雜，因而在使用上受到限制。

非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格：定義-一一-所謂非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格就是指這種網(wǎng)格單元和節(jié)點(diǎn)彼此

沒有固定的規(guī)律可循，其節(jié)點(diǎn)分布完全

是任意的。又分為宏觀非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和微觀非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。

優(yōu)點(diǎn)(1)適合于復(fù)雜區(qū)域的網(wǎng)格劃分，特別

對(duì)奇性點(diǎn)的解決很簡(jiǎn)樸；

(2)其隨機(jī)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更易于作網(wǎng)格自適應(yīng)，以

便更好地捕獲流場(chǎng)的物理特性；

缺陷(1)耗機(jī)時(shí)，特別對(duì)于三維

(2)高精度差分格式還重要應(yīng)用于十分規(guī)則

的矩形網(wǎng)格，在非正交網(wǎng)格坐標(biāo)下，

未必能得到高精度的解。

(3)再次，不能簡(jiǎn)樸將一些基于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的成熟的

差分格式和高效隱式算法直

接推廣應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，比如近似因式分解

格式和交替方向隱式(ADD算法就無法采用。

但現(xiàn)在大多數(shù)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格數(shù)值解法都是建立在有限無法或有限體積法之上，重

要應(yīng)用于可壓縮流動(dòng)計(jì)算。對(duì)于不可壓縮

流動(dòng)計(jì)算的應(yīng)用還比較少，重要因素是不可壓縮流動(dòng)的控制方程中沒有壓

力對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，壓力耦合的求解比較困難。

16.復(fù)雜體或不均勻網(wǎng)格劃分技術(shù)：--采用splitvolumes即分割體的方法,然后對(duì)兩個(gè)體

分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分，但是（曾經(jīng)碰到）有時(shí)候

會(huì)出現(xiàn)輸入FLUENT之后部分體網(wǎng)格丟失現(xiàn)象，此時(shí)需要重新劃分網(wǎng)格。（也有也許是盜

版軟件的穩(wěn)定性不好）

17.動(dòng)畫設(shè)立:..---順次點(diǎn)擊So1ve—Animate-Define?。,分為

命名，設(shè)立每幀圖像間隔的時(shí)間步長(zhǎng)（Time

Step）,Define選擇Storagetype

（一般不選第一個(gè)），選擇DispayType即表現(xiàn)

形式（矢量or函數(shù)圖形。r云線。。。）

——一-自動(dòng)彈出下一個(gè)對(duì)話框一一一你要描述的

變量（速度0r渦量。。。）。

18.正則網(wǎng)格與非正則網(wǎng)格：界面兩側(cè)體共用交界面（interface）上的網(wǎng)格，反之則是非

正則網(wǎng)格。

使用非正則網(wǎng)格需要在GAMBIT與FLUENT里面都進(jìn)行相應(yīng)

設(shè)立,GAMBIT在邊界條件里選中兩個(gè)面設(shè)立為interface

FLUENT在Define-Grideinterface分別選中兩個(gè)面進(jìn)行數(shù)

據(jù)傳遞。

19.網(wǎng)格檢查:plane--顯示一個(gè)平面上的網(wǎng)格;range-顯示網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中某一范圍的網(wǎng)格;3

D-element-選擇所要顯示的網(wǎng)格類型；

Qua1ityType---選擇顯示網(wǎng)格的質(zhì)量方面（Equisize—網(wǎng)格偏斜限度;VOLUME

一網(wǎng)格體積；AspectRatio一縱橫比;）

拖動(dòng)Out0rientation下面的坐標(biāo)條可以顯示本地橫截面上的網(wǎng)格，從藍(lán)到

紅顏色越深質(zhì)量越差。

20.三維結(jié)果顯示與分析:三維問題要做一些額外的截面以便進(jìn)行圖形顯示與數(shù)據(jù)分析，方法-

Surface——ISO-Surface….（選擇GRID

-坐標(biāo)軸ISO-Value坐標(biāo)值命名）

21.輻射傳熱新概念一一光學(xué)厚度：它是選擇輻射模型的一個(gè)指標(biāo)，定義介質(zhì)的吸取系數(shù)

a*計(jì)算域的特性長(zhǎng)度L,aL即光學(xué)厚度。

22.輻射模型的選擇：（1）光學(xué)厚度大于1選擇P-1模型;大于3選擇P-1模型和Rosseian

d模型；更高的光學(xué)厚度選擇DTRM模型或DO模型；

光學(xué)厚度小于1時(shí)選擇DTRM或DO模型。值得注意的是DTEM

和DO模型對(duì)于任意光學(xué)厚度都合用，但計(jì)算量大。

具體輻射模型選擇參見PAGE122。

23.離散相模型:①合用范圍（1）顆粒相的體積分?jǐn)?shù)范圍小于10%~12%,（2）不合用于模擬

連續(xù)相中顆粒無限期懸浮問題，如攪拌釜,混合器

流化床等。更多其他限制參見Page146.

②調(diào)用方法：第一步Define--Models-DiscretePhase...第二步De

fine（注射射流）Injections...（create--選擇入射面

入射顆粒參數(shù)等）

③顯示方法:Dispay-PaticalTracks...

24.非定常問題時(shí)間步長(zhǎng)的擬定：（特性長(zhǎng)度/特性速度）*0.01（or0.1）,時(shí)間步長(zhǎng)太大

fluent會(huì)提醒你，也有人用單元最小長(zhǎng)度除以

流場(chǎng)平均速度，在進(jìn)行左右調(diào)節(jié)（一般是進(jìn)行放大）。

25.關(guān)于時(shí)間步數(shù)的擬定:步數(shù)=需要計(jì)算的時(shí)刻/時(shí)間步長(zhǎng)，比如你想計(jì)算一秒時(shí)的射流，就用

1秒/timestepsize?假如想看到多個(gè)時(shí)刻的

流動(dòng)狀況，可以采用File-Autowrite...設(shè)立每多少步進(jìn)行一次保存，從而可以計(jì)算多時(shí)

刻狀態(tài)。假如想觀測(cè)連續(xù)時(shí)刻的問題，可錄制動(dòng)畫。

26.多相流--Mixture混合模型：操作方法:DefinemodiesMutiphase...

①比前面的多了多相流模型的選擇，

②多了定義各項(xiàng)Define-—phase…（基本相，第二相，第二項(xiàng)顆粒直

徑等;相間的互相作用interaction）

③邊界條件的設(shè)立：每一個(gè)邊界除了要對(duì)Mixture進(jìn)行設(shè)

立外還要對(duì)基本相和其余各相設(shè)立（有的邊界如oulll0W

可以只對(duì)mixture進(jìn)行設(shè)立），其中涉及對(duì)非基本相的體積分?jǐn)?shù)

的重要設(shè)立。

混合模型的缺陷：在描述產(chǎn)生回流和產(chǎn)生漩渦的地方不好，這時(shí)應(yīng)當(dāng)采

用歐拉模型進(jìn)一步求解。

此外注意多相流模型只能使用壓力基求解器，具體限制，還要參見P

age174.

27.多相流VOF模型。?。。

28.三種多相流模型和離散相模型的選擇原則：

①對(duì)于提交積分?jǐn)?shù)小于10%的氣泡、液滴。梨子負(fù)

載流動(dòng)，采用離散相模型。

②對(duì)于①中超過10%的情況或者離散相混合物，采用混合模

型或歐拉模型。

③對(duì)于栓塞流、泡狀流，采用VOF模型。

④對(duì)于分層/自由面流動(dòng)，采用VOF模型。

⑤對(duì)于氣力輸運(yùn)，假如是均勻流，則采用混合模型；假如是粒子

流，則采用歐拉模型。

⑥流化床,采用歐拉模型

⑦泥漿流或水力輸運(yùn)，采用混合模型或歐拉模型。

⑧對(duì)于沉降,采用歐拉模型

⑨VOF模型適合于分層的或者表面自由流動(dòng)，而混合模型和歐拉

模型更適合流動(dòng)中有

相混合或分離的流動(dòng)。

⑩列舉個(gè)模型合用問題:VOF模型:分層流、自由面流動(dòng)、灌注、晃動(dòng)、液體中大氣泡

運(yùn)動(dòng)、水壩決堤時(shí)水流、

對(duì)噴射衰竭。以及求得任意氣-夜分界面的穩(wěn)態(tài)或瞬時(shí)

分界面。

Mixture模型：低質(zhì)量載荷的粒子負(fù)載流、氣泡流、沉

降、旋風(fēng)分離器等，以及沒有離散相

相對(duì)速度的均勻多相流。

歐拉模型:最復(fù)雜的多相流模型，氣泡流、上浮、顆粒懸浮、以及

流化床等。

29.多相流--Eulerian歐拉模型:實(shí)際問題一般先采用mixture模型計(jì)算一個(gè)近似解

嗎，再用歐拉模型得到更精確的解。以避免收斂出現(xiàn)

困難。

操作方法:操作方法和混合模型前面相同，只是在混合模型的

基礎(chǔ)上，再重新定義多相流模型為歐拉模型

并進(jìn)行相見互相作用的設(shè)立（也也許保持默認(rèn)設(shè)

立）;另一方面與單向流不同的是歐拉模型需要

多相湍流模型，在本來的湍流模型面板中會(huì)

發(fā)現(xiàn)多了左下角的多相湍流模型，共有三種可選，

三個(gè)選項(xiàng)的物理意義參見pagel85.

30.移動(dòng)與變形問題

多重參考系的應(yīng)用:不同之處在于①Gambit中多了連續(xù)介質(zhì)設(shè)立（即

邊界設(shè)立旁邊的按鈕），

②f1uent中的Zone邊界條件也要設(shè)立。

操作方法在f1uent邊界設(shè)立選擇區(qū)域邊界Motion下---M

otionType選擇MovingReferenceFrame（即

多重參考系模型）

31.移動(dòng)與變形問題

SIidingMeshs滑移網(wǎng)格模型:

與多重參考系的區(qū)別：①基本求解器為非定

常；

②fluent邊界條件設(shè)立(環(huán)節(jié)與28相同)M

otion下MotionType選擇MovingMesh。

32.再次關(guān)于交界面Interface的鏈接問題：fluent中交界面鏈接，創(chuàng)建數(shù)據(jù)傳遞，一般在

interfacezonel中選區(qū)面積較小的那個(gè)，而在

interfacezone2中選擇面積較大的那個(gè)。

33.Turbu1enceSpecificationMethod湍流定義方法(選擇了湍流模型就要在邊界

設(shè)立中定義湍流)：

①TurbulenceintensityandHydra1icDiameter湍流弓雖度

和水力直徑

-一湍流強(qiáng)度I=ul/u2=0.16(Re)i(-l/8)其中u1為脈動(dòng)速度；u2

為平均速度;Re為以水力直徑為特性長(zhǎng)度計(jì)算的雷諾數(shù)。

水力直徑口=4*面積/濕周。

②intensityandTurbulence1engthscale湍流強(qiáng)度和湍流尺度

—湍流尺度1=0.07*L，其中1為湍流尺度，L為特性尺寸或水力直徑；

③intensityandviscosityratio

粘性比=湍流粘性/層流粘性；湍流粘性v=sqrt(3/2)u*I*l,其中u為

平均速度，I湍流強(qiáng)度，1為湍流長(zhǎng)度尺度。

一般取1,10之間，高雷諾數(shù)邊界層也許在100,1000.

④kandepsiIon

-——--一一湍動(dòng)能k=3/2*(u*I)2,其中u為平均速度，I為湍流強(qiáng)度。

一一湍動(dòng)能耗散率e=O(3/4)*kA(3/2)/I,其中C是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)0.09,k

為湍動(dòng)能，1為湍流長(zhǎng)度尺度。

34.邊界條件使用注意事項(xiàng)：①壓力出口，用于指定流動(dòng)出口的靜壓，對(duì)于有回流的效果也

很好；

②壓力遠(yuǎn)場(chǎng)，用來指定無窮遠(yuǎn)處來流馬赫數(shù)等,只能用于可壓縮流；

③出流outfl。W,不能用于可壓流動(dòng)，也不能與壓力進(jìn)口邊界條

件一起用，用來描述求解前未知的出口邊界。

@velocity-inlet速度入口只能合用于不可壓縮流。

⑤mass-flow-inlet質(zhì)量入口,一般只用于可壓流。

⑥Outflow出流，不能與壓力進(jìn)口同時(shí)用；不能用于可壓

縮流；不能用于模擬變密度的非定常流；不能用于

歐拉多相流模型。

35.網(wǎng)格自適應(yīng)修改--即網(wǎng)格加密:第一步:顯示基于單元的溫度（或其他變量）分布:Dis

play--Contours--選擇要顯示的變量Contoursof

--取消NodeVaiues--點(diǎn)擊disp1y

第二步：繪制用于改善網(wǎng)格的溫度（或其他變

量）的溫度梯度圖：在Contoursof選擇Adaption…和

AdaptionFunction；--取消Options下的NodeVa1

ues;--點(diǎn)擊Disply.

第三步：標(biāo)出需要改善的單元：取消0pti。ns

中的AutoRange;-在Min中輸入最小梯度值（可取0.01）

--Dispay.

第四步:網(wǎng)格改善：Adapt—Gradient選擇Grad

ientoftemperature（需要細(xì)化的變量）

取消Options下的Coarsen選項(xiàng);—點(diǎn)擊compute;—輸入

RefineThreshold細(xì)化閾值;--點(diǎn)擊manage

彈出對(duì)話框；點(diǎn)擊Adapt點(diǎn)擊yes表達(dá)批準(zhǔn)細(xì)化網(wǎng)

格。完畢。

36.注意：對(duì)于馬赫數(shù)大于0.1的；流動(dòng)應(yīng)當(dāng)是工作壓強(qiáng)為零,因素待解釋。

37.注意：對(duì)于外部繞流，選擇粘性比在0-10之間。

38.模擬水流在沖擊作用下引起氣泡過程應(yīng)使用非定常方法，多相流混合模型。

39.對(duì)于貼近避免附近的流動(dòng)，采用非平衡壁面函數(shù)（Non-equi1ibriumwa11funct

ions）時(shí)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的K-e模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算式很有效的。

40.由此來看，判斷是否收斂并不是嚴(yán)格根據(jù)殘差的走向而定的。可以選定流場(chǎng)中具有特性

意義的點(diǎn)，

監(jiān)測(cè)其速度，壓力,溫度等的變化情況。假如變化很小，符合你的規(guī)定,即可認(rèn)為是收斂了。

一般來說，壓力的收斂相對(duì)比較慢一些的。殘差的大小不能決定是否收斂,我在用FLUENT

計(jì)算時(shí)，多采用監(jiān)測(cè)一個(gè)面的速度（或者是壓力、

紊動(dòng)能等參數(shù)）基本上不隨著計(jì)算時(shí)間的推移而變化，就認(rèn)為基本達(dá)成收斂.

41.殘差在較高位震蕩，需要檢查邊界條件是否合理，另一方面檢查初始條件是否合適，比如

在有激波的

流場(chǎng)，初始條件不合適,會(huì)帶來流場(chǎng)的震蕩。有時(shí)流場(chǎng)也許有分離或者回流，這自身是非定常

現(xiàn)象，

計(jì)算時(shí)殘差會(huì)在一定限度上發(fā)生震蕩，這時(shí)假如進(jìn)出口流量是否達(dá)成穩(wěn)定平衡，也可以認(rèn)

為流場(chǎng)收斂了

（前提是要消除其他不合理因數(shù)）。此外Fluent缺損地采用多重網(wǎng)格，在計(jì)算后期，將

多重網(wǎng)格設(shè)立

為零可以避免一些波長(zhǎng)的殘差在細(xì)網(wǎng)格上發(fā)生震蕩。

42.用右鍵點(diǎn)擊顯示的圖形的邊框，點(diǎn)擊copytoclipboard,然后就可以粘貼到別的

地方去了。

直接這樣的話是黑色背景的圖片，要是想要白的色背景的圖片，先點(diǎn)擊PageSetup在彈

出的對(duì)話框

中選中ReverseForeground0rientation,然后再copytoclipboard就可了。在

PageSetup對(duì)話框里尚有其他選項(xiàng)可以設(shè)立，大家可以試一試。

43.不懂

SIMPLE與SIMPLEC比較

在FLUENT中,可以使用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默

認(rèn)是SIMPLE算法,但是對(duì)于許多問題假如使用SIMPLEC也許會(huì)得到更好的結(jié)果，

特別是可以應(yīng)用增長(zhǎng)的亞松馳迭代時(shí)，具體介紹如下。

對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)樸的問題（如：沒有附加模型激活的層流流動(dòng)），

其收斂性已經(jīng)被壓力速度耦合