fluent經(jīng)驗之談(過來人的總結(jié))

1、continuity 不收斂的問題(1) 連續(xù)性方程不收斂是怎么回事？在計算過程中其它指數(shù)都收斂了，就 continuity 不收斂 是怎么回事。這和flue nt程序的求解方法SIMPLE有關(guān)。SIMPLE根據(jù)連續(xù)方程推導出壓力修正方法 求解壓力。 由于連續(xù)方程中流場耦合項被過渡簡化， 使得壓力修正方程不能準確反映流場的 變化，從而導致該方程收斂緩慢。你可以試驗SIMPLEC方法，應該會收斂快些。在計算模擬中， continuity 總不收斂 ，除了加密網(wǎng)格，還有別的辦法嗎？別的條件都 已經(jīng)收斂了，就差它自己了，還有收斂的標準是什么？是不是到了一定的尺度就能收斂了， 比如10-e5具體的數(shù)量

2、級就收斂了continuity 是質(zhì)量殘差，具體是表示本次計算結(jié) 果與上次計算結(jié)果的差別，如果別的條件收斂了，就 差它?？梢渣creport，打開里面FLUX選項，算出進 口與出口的質(zhì)量流量差，看它是否小于 0.5%.如果小 于，可以判斷它收斂 .(2) fluent 殘差曲線圖中 continuity 是什么含義？是質(zhì)量守恒方程的反映， 也就是連續(xù)性的殘差。 這個收斂的快并不能說明你的計算就一定正 確，還要看動量方程的迭代計算。表示某次迭代與上一次迭代在所有cells 積分的差值，continuty 表示連續(xù)性方程的殘差(3) 正在學習 Fluent, 模擬圓管內(nèi)的流動，速度入口，出口 out

3、flow 運行后 xy 的速度很快 就到1e-06 了，但是continuity 老是降不下去，維持在1e-00和1e-03之間，減小松弛因子好 像也沒什么變化大家有什么建議嗎？你查看了流量是否平衡嗎？在 report->flux 里面操作， mass flow rate ，把所有進出口都選上， compute 一下，看看 nut flux 是什么水平，如果它的值小于總進口流量的1%， 并且其他檢測量在繼續(xù)迭代之后不會發(fā)生波動，也可以認為你的解是收斂的。造成連續(xù)方程高殘差不收斂的原因主要有以下幾點：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

4、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對聯(lián)系方程收斂沒有提高的話，可以嘗試使用 coupled solver 。另外，對于梯度的計算，不論使用結(jié)構(gòu)或非 結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，都可以改用 node-based 來提高計算精度。一些情況：1. 監(jiān)測流場某個變量來判斷收斂更合理一些 .2. 網(wǎng)格質(zhì)量 .3. Velocity inle

5、t boundary conditions are not appropriate for compressible flow problems.（4）要加速 continuity 收斂該設置那些參數(shù)？感覺需要調(diào)整 courant numberFLUENT 中 courant number 是在耦合求解的時候才出現(xiàn)的。正確的調(diào)整，可以更好地加 速收斂和解的增強穩(wěn)定性。courant number 實際上是指時間步長和空間步長的相對關(guān)系，系統(tǒng)自動減小courant數(shù)，這種情況一般出現(xiàn)在存在尖銳外形的計算域，當局部的流速過大或者壓差過大時出錯， 把局部的網(wǎng)格加密再試一下。在 fluent 中，用

6、courant number 來調(diào)節(jié)計算的穩(wěn)定性與收斂性。一般來說，隨著 courantnumber 的從小到大的變化， 收斂速度逐漸加快， 但是穩(wěn)定性逐漸降低。 所以具體的 問題，在計算的過程中，最好是把 ourant number 從小開始設置，看看迭代殘差的收斂情 況，如果收斂速度較慢而且比較穩(wěn)定的話，可以適當?shù)脑黾?courant number 的大小，根據(jù)自己具體的問題，找出一個比較合適的courant number ，讓收斂速度能夠足夠的快，而且能夠保持它的穩(wěn)定性。個人認為這應該和你采用的算法有關(guān)SIMPLE算法是根據(jù)連續(xù)方程推導出壓力修正方法求解壓力。由于連續(xù)方程中流場耦合項被過

7、渡簡化， 使得壓力修正方程不能準確反映流場的變化， 從而 導致該方程收斂緩慢。試著用 SIMPLEC算法看看。FLUENT 求解器設置FLUENT 求解器設置主要包括： 1、壓力 -速度耦合方程格式選擇 2、對流插值 3、梯度插值4、壓力插值下面對這幾種設置做詳細說明。一、壓力 -速度耦合方程求解算法FLUENT 中主要有四種算法： SIMPLE ，SIMPLEC ，PISO ，F(xiàn)SM(1) SIMPLE(semi-implicit method for pressure-linked equations)半隱式連接壓力方程方法，是 FLUENT 的默認格式。(2) SIMPLEC(SIMPL

8、E-consistent)。對于簡單的問題收斂非?？焖?，不對壓力進行修正，所以壓力松弛因子可以設置為 1(3) Pressure-Implicit with Splitting of Operators (PISO)。對非定常流動問題或者包含比平均網(wǎng)格傾斜度更高的網(wǎng)格適用(4) Fractional Step Method (FSM) 對非定常流的分步方法。用于 NITA 格式，與 PISO 具有 相同的特性。、對流插值(動量方程)FLUENT 有五種方法： 一階迎風格式、 冪率格式、 二階迎風格式、 MUSL 三階格式、 QUICK格式（1）FLUENT 默認采用一階格式。容易收斂，但精度較

9、差，主要用于初值計算。（2）Power Lar. 冪率格式，當雷諾數(shù)低于 5時，計算精度比一階格式要高。（3）二階迎風格式。二階迎風格式相對于一階格式來說，使用更小的截斷誤差，適用于三 角形、四面體網(wǎng)格或流動與網(wǎng)格不在同一直線上；二階格式收斂可能比較慢。（4 ）MUSL（monotone upstream-centered schemes for conservation laws）.當?shù)?3 階離散格式。主要用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，在預測二次流，漩渦，力等時更精確。（5）QUICK （ Quadratic upwind interpolation ）格式。此格式用于四邊形 / 六面體時具有三 階精度

10、，用于雜交網(wǎng)格或三角形 / 四面體時只具有二階精度。三、梯度插值梯度插值主要是針對擴散項。FLUENT 有三種梯度插值方案： green-gauss cell-based ， Green-gauss node-based ， least-quares cell based.（1 ）格林 -高斯基于單元體。求解方法可能會出現(xiàn)偽擴散。（2 ）格林 -高斯基于節(jié)點。 求解更精確，最小化偽擴散，推薦用于三角形網(wǎng)格上（3 ）基于單元體的最小二乘法插值。 推薦用于多面體網(wǎng)格，與基于節(jié)點的格林 -高斯格式具 有相同的精度和格式。四、壓力插值壓力基分離求解器主要有五種壓力插值算法。（1 ）標準格式（ Standard） 。為 FLUENT 缺省格式，對大表妹邊界層附近的曲線發(fā)現(xiàn)壓力 梯度流動求解精度會降低（但不能用于流動中壓力急劇變化的地方 此時應該使用 PRESTO! 格式代替）（2） PRESTO! 主要用于高旋流，壓力急劇變化流（如多孔介質(zhì)、風扇模型等），或劇烈彎曲的區(qū)