FLUENT論壇精華常見問題[1]

1、湍流與黏性有什么關(guān)系？湍流和粘性都是客觀存在的流動性質(zhì)。湍流的形成需要一定的條件，粘性是一切流動都具有的。流體流動方程本身就是具非線性的。NS方程中的粘性項就是非線性項，當(dāng)然無粘的歐拉方程也是非線性的。 粘性是分子無規(guī)則運動引起的，湍流相對于層流的特性是由渦體混摻運動引起的。湍流粘性是基于湍流體的parcel湍流混摻是類比于層流體中的分子無規(guī)則運動，只是分子無規(guī)則運動遙遠(yuǎn)弱些吧了。不過，這只是類比于，要注意他們可是具有不同的屬性。 粘性是耗散的根源，實際流體總是有耗散的。而粘性是制約湍流的。LANDAU說，粘性的存在制約了湍流的自由度。 湍流粘性系數(shù)和層流的是不一樣的,層流的粘性系數(shù)基本可認(rèn)為

2、是常數(shù),可湍流中層流底層中粘性系數(shù)很小,遠(yuǎn)小于層流時的粘性系數(shù);而在過渡區(qū),與之相當(dāng),在一個數(shù)量級;在充分發(fā)展的湍流區(qū),又遠(yuǎn)大于層流時的粘性系數(shù).這是鮑辛內(nèi)斯克1987年提出的。1 FLUENT的初始化面板中有一項是設(shè)置從哪個地方開始計算(compute  from),選擇從不同的邊界開始計算有很大的區(qū)別嗎?該怎樣根據(jù)具體問題選擇從哪里計算呢?比如有兩個速度入口A和B,還有壓力出口等等，是選速度入口還是壓力出口?如果選速度入口,有兩個,該選哪個呀?有沒有什么原則標(biāo)準(zhǔn)之類的東西？一般是選取ALL ZONE，即所有區(qū)域的平均處理，通常也可選擇有代表性的進(jìn)口(如多個進(jìn)口時)進(jìn)行初始化。對于

3、一般流動問題，初始值的設(shè)定并不重要，因為計算容易收斂。但當(dāng)幾何條件復(fù)雜，而且流動速度高變化快(如音速流動)，初始條件要仔細(xì)選擇。如果不收斂，還應(yīng)試驗不同的初始條件，甚至逐次改變邊界條件最后達(dá)到所要求的條件。2  要判斷自己模擬的結(jié)果是否是正確的，似乎解的收斂性要比那些初始條件和邊界條件更重要，可以這樣理解嗎？也就是說，對于一個具體的問題，初始條件和邊界條件的設(shè)定并不是唯一的，為了使解收斂，需要不斷調(diào)整初始條件和邊界條件直到解收斂為止，是嗎？如果解收斂了，是不是就可以基本確定模擬的結(jié)果是正確的呢？對于一個具體的問題，邊界條件的設(shè)定當(dāng)然是唯一的，只不過初始化時可以選擇不同的初始條件（指定

4、常流），為了使解的收斂比較好，我一般是逐漸的調(diào)節(jié)邊界條件到額定值（ "額定值"是指你題目中要求的入口或出口條件，例如計算一個管內(nèi)流動，要求入口壓力和溫度為10MPa和3000K，那么我開始疊代時選擇入口壓力和溫度為1MPa和500K（假設(shè)，這看你自己問題了），等流場計算的初具規(guī)模、收斂的較好了，再逐漸調(diào)高壓力和溫度，經(jīng)過好幾次調(diào)節(jié)后最終到達(dá)額定值10MPa和3000K，這樣比一開始就設(shè)為10MPa和3000K收斂的要好些）這樣每次疊代可以比較容易收斂，每次調(diào)節(jié)后不用再初始化即自動調(diào)用上次的解為這次的初始解，然后繼續(xù)疊代。即使解收斂了，這并不意味著就可以基本確定模擬的結(jié)果是正

5、確的，還需要和實驗的結(jié)果以及理論分析結(jié)果進(jìn)行對比分析。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Fluent程序的求解方法SIMPLE有關(guān)。SIMPLE根據(jù)連續(xù)方程推導(dǎo)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(zhǔn)確反映流場的變化，從而導(dǎo)致該方程收斂緩慢。你可以試驗SIMPLEC方法，應(yīng)該會收斂快些。 邊界條件對應(yīng)的一般設(shè)定方法邊界條件對應(yīng)的一般設(shè)定方法：*Genaeral- pressure inlet;pressure outlet*Compressible flows-mass flow inl

6、et;pressure far-field*Incompressible -velocity inlet;outflow*Special-Inlet vent,outlet vent;intake fan ,exhaust fan;這些設(shè)定并不必須完全吻合，但是只要堅持收斂快，計算準(zhǔn)確，邊界上計算參數(shù)的法向梯度不要太大即可。紊動能強(qiáng)度和長度尺度的設(shè)定方法：*Exhaust of a turbine-Intensity=20%, Length scale=1-10% of blade span*Downstream of perforated plate or screen-Intensity=

7、10% ,Length scale=screen /hole size*Fully-developed flow in aduct or pipe Intensity=5% ,Length scale=hydrulic diameterFLUENT里的壓強(qiáng)系數(shù)是怎么定義的？Cp =( p-p(far field)/(1/2*rho*U*2)采用Uer Define Function即可如何設(shè)置courant number?在fluent中，用courant number來調(diào)節(jié)計算的穩(wěn)定性與收斂性。一般來說，隨著courant number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。

8、所以具體的問題，在計算的過程中，最好是把courant number從小開始設(shè)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(dāng)?shù)脑黾觕ourant 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(dāng)局部的流速過大或者壓差過大時出錯，把局部的網(wǎng)格加密再試一下壓力相對壓力（Relative Pressure）：以其中一端（或一點）的壓力做為參考值，其他地方

9、的壓力與該端（或該點）的差值。 弛滯壓力（Stagnation or Total Pressure）：某一點靜壓與總壓之和。 靜壓（Static Pressure）：因流體分子零亂運動所造成的壓力。 動壓（Dynamic Pressure）：因流體整體運動（Bulk Motion）所造成的壓力。 絕對壓力（Absolute Pressure）：以絕對真空為零所量測到的壓力。 錶壓（Gauge Pressure）：以一大氣壓為零，所量測到的壓力。 壓力降（Pressure Drop）主要是因摩擦造成的壓力降，所以損失的部分是靜壓部分。你可以想像管流的（Pipe Flow）完全發(fā)展流（Fully

10、Developed Flow），壓力是用來克服摩擦力。另外還會因形狀因素造成壓力降，例如管線的突增或突縮，會使得該區(qū)域局部發(fā)生分離現(xiàn)象，這也會造成壓降，但不歸類為靜壓損失與動壓損失。不過在圖示上，僅表示全壓與靜壓線，所以可能會被歸類為動壓損失，不過這一部分因該算是形狀損失。另外，operating pressure只是自己設(shè)定的一個計算參考壓力，可以取任意值，最后coutour畫出的靜壓是減掉operating pressure的值，所以計算結(jié)果與它無關(guān)耦合在fluent的define->solver中有一個solver方法的選擇問題，一個是segregated,另一個是couple一個

11、傳統(tǒng)的算法。一個是全耦合，一個是全耦合。傳統(tǒng)的方法就是解動量方程，然后對壓力和速度進(jìn)行解偶，這里面有經(jīng)典的simple,simplec,piso等方法。多用于解不可壓縮流體的流動問題。而全偶合方法則不是這樣求解，是把所有所有的動量，連續(xù)、能量等方程“聯(lián)立”進(jìn)行直接的求解，這樣的求解方法一般多用于計算可壓縮流體的流動問題，特別象空氣動力學(xué)問題基本上都是使用全偶合方式求解不收斂通常怎么解決？1. 我一般首先是改變初值，嘗試不同的初始化，事實上好像初始化很 關(guān)鍵，對于收斂 2.FLUENT的收斂最基礎(chǔ)的是網(wǎng)格的質(zhì)量，計算的時候看怎樣選擇CFL數(shù)，這個靠經(jīng)驗 3.首先查找網(wǎng)格問題，如果問題復(fù)雜比如多相

12、流問題，與模型、邊界、初始條件都有關(guān)系。 4.邊界條件 、網(wǎng)格質(zhì)量 5.有時初始條件和邊界條件嚴(yán)重影響收斂性，我曾經(jīng)作過一個計算 反反復(fù)復(fù)，通過修改網(wǎng)格，重新定義初始條件，包括具體的選擇的模型， 還有老師經(jīng)常用的方法就是看看哪個因素不收斂，然后尋找和它有關(guān)的條件，改變相應(yīng)參數(shù)。就收斂了6.A.檢查是否哪里設(shè)定有誤.   比方用mm的unit建構(gòu)的mesh,忘了scale.   比方給定的b.c.不合里.  B.從算至發(fā)散前幾步,看presure分布,看不出來的話,再算幾步,   看看問題大概出在那個區(qū)域,連地方都知道的話,應(yīng)該不難想出問題所在. 

13、0;C.網(wǎng)格,配合第二點作修正,   或是認(rèn)命點,就重建個更漂亮的,或是更粗略的來除錯.  D.再找不出來的話,我會換個solver. 7.我解決的辦法是設(shè)幾個監(jiān)測點，比如出流或參數(shù)變化較大的地方，若這些地方的參數(shù)變化很小，就可以認(rèn)為是收斂了，盡管此時殘值曲線還沒有降下來。8.記得好像調(diào)節(jié)松弛因子也能影響收斂，不過代價是收斂速度。 9.網(wǎng)格有一定的影響，最主要的還是初始和邊界條件fluent for linux的安裝有一個fluent_install文件，但是屬性是不可執(zhí)行的。 用chmod更改屬性后，運行之按照提示就可以安裝了。fluent中如何導(dǎo)出流線我是這樣做的dis

14、play>pathline>xy-plot+write然后在y-cooridinate中選者gird 讓后繼續(xù)選擇y-cooridinate在x-cooridinate中選擇 path length納悶的是有時能導(dǎo)出成功而有時就不行物理模型與數(shù)學(xué)模型在概念上的區(qū)別   物理模型是指把實際的問題，通過相關(guān)的物理定律概括和抽象出來并滿足實際情況的物理表征。比如，我們研究管道內(nèi)的流體流動，抽象出來一個直管，和粘性流體模型，或者我們認(rèn)為管道內(nèi)的液體是沒有粘性的，使用一個直管和無粘流體模型還有，我們根據(jù)熱傳導(dǎo)定律，認(rèn)為固體的熱流率是溫度梯度的線形函數(shù)，相應(yīng)的傅立葉定律就是

15、導(dǎo)熱問題的物理模型。因此，不難理解物理模型是對實際問題的抽象概念，對實際問題的一種描述方式這種抽象包括了實際問題的幾何模型，時間尺度，以及相應(yīng)的物理規(guī)律 。數(shù)學(xué)模型就是對物理模型的數(shù)學(xué)描寫，比如N-S方程就是對粘性流體動力學(xué)的一種數(shù)學(xué)描寫，值得注意的是，數(shù)學(xué)模型對物理模型的描寫也要通過抽象，簡化的過程邊界條件的選擇對計算來說是非常重要的，選擇邊界條件不僅和實際物理問題有關(guān)，還和選用的計算模型、計算區(qū)域、網(wǎng)格等因素有關(guān)比如，使用歐拉方程求解流場，壁面條件用滑移條件，也有人稱之為無穿透條件就是du/dn0,（壁面上，用d表示偏導(dǎo)），這就是尼曼條件如果使用ns方程，必須使用無滑移條件，就是u0（壁面

16、上）再比如，做超音速繞流問題，遠(yuǎn)場邊界的選擇也是值得研究的問題如果計算區(qū)域劃的足夠大，可以直接用自由來流條件作為遠(yuǎn)場邊界如果計算區(qū)域不是足夠大，必須采用法線方向的尼曼不變量建立無反射邊界條件最后，實際CFD模擬中，所有的邊界處理最終都?xì)w于三類邊界條件如果出現(xiàn)了其它形式，肯定不符合實際物理情形，這一點值得注意！在CFX中文檔里有DIRICHLET BOUNDARY CONDITIONS和NEUMANN BOUNDARY CONDITIONS迪利克萊條件也叫第一類邊界條件，尼曼條件也叫第二類邊界條件第一類就是給定流場變量在邊界的數(shù)值第二類就是給定流場變量的邊界法向?qū)?shù)還有一個叫羅賓斯（Robbin

17、s）條件，也就是第三類邊界條件，就是給定變量和變量法向?qū)?shù)在邊界處的聯(lián)合分布對fluentfluent軟件的本質(zhì)無非就是做CFD計算fluent上所有的面板，最基本的功能就是實現(xiàn)兩個目的1.選擇問題的物理和數(shù)值方法（數(shù)值算法、粘性模型、輻射、多相等）2.邊界的處理（fluent給的各種邊界，udf自己寫的）1. 從嚴(yán)格意義上講，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)所有的內(nèi)部點都具有相同的毗鄰單元。它可以很容易地實現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合，適于流體和表面應(yīng)力集中等方面的計算。網(wǎng)格生成的速度快。網(wǎng)格生成的質(zhì)量好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單對曲面或空間的擬合大多數(shù)采用參數(shù)化或樣條插值的方法得到，區(qū)域光滑，與實際的模型更容易接近。它的最

18、典型的缺點是適用的范圍比較窄。尤其隨著近幾年的計算機(jī)和數(shù)值方法的快速發(fā)展，人們對求解區(qū)域的復(fù)雜性的要求越來越高，在這種情況下，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)就顯得力不從心了。同結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的定義相對應(yīng)，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部點不具有相同的毗鄰單元。即與網(wǎng)格剖分區(qū)域內(nèi)的不同內(nèi)點相連的網(wǎng)格數(shù)目不同。從定義上可以看出，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格有相互重疊的部分，即非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格中可能會包含結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的部分。 2.如果一個幾何造型中既有結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，也有非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，分塊完成的，那么分別生成網(wǎng)格后，是否可以直接就調(diào)入fluent中計算，還是還有進(jìn)行一些處理？答：可以用TGRID把兩種網(wǎng)格結(jié)合起來。淺談對FLUE

19、NT的認(rèn)識    僅僅就我接觸過得談?wù)剬luent的認(rèn)識，并說說哪些用戶適合用，哪些不適合fluent對我來說最麻煩的不在里面的設(shè)置，因為我本身解決的就是高速流動可壓縮N-S方程，而且本人也是學(xué)力學(xué)的，諸如邊界條件設(shè)置等概念還是非常清楚的 同時我接觸的流場模擬，都不會有很特別的介質(zhì)，所以設(shè)置起來很簡單。 對我來說，頗費周折的是gambit做圖和生成網(wǎng)格，并不是我不會，而是gambit對作圖要求的條件很苛刻，也就是說，稍有不甚，就前功盡棄，當(dāng)然對于計算流場很簡單的用戶，這不是問題。有時候好幾天生成不了的圖形，突然就搞定了，逐漸我也總結(jié)了一點經(jīng)驗，就是要注意一些小的拐角地方的

20、圖形，有時候做布爾運算 在圖形吻合的地方，容易產(chǎn)生一些小的面最終將導(dǎo)致無法在此生成網(wǎng)格，fluent里面的計算方法是有限體積法，而且我覺得它在計算過程中為了加快收斂速度， 采取了交錯網(wǎng)格，這樣，計算精度就不會很高。同時由于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，肯定會導(dǎo)致計算精度的下降，所以我一貫來認(rèn)為在fluent里面選取復(fù)雜的粘性模型和高精度的格式?jīng)]有任何意義，除非你的網(wǎng)格做的非常好。而且fluent5.5以前的版本（包括5。5），其物理模型，（比如粘性流體的幾個模型)都是預(yù)先設(shè)定的，所以，對于那些做探索性或者檢驗新方法而進(jìn)行的模擬，就不適合用。同時gambit做網(wǎng)格，對于粘性流體，特別是計算湍流尺度，或者做熱流計算

21、來說其網(wǎng)格精度一般是不可能滿足的，除非是很小的計算區(qū)域。所以，用fluent做的比較復(fù)雜一點的流場（除了經(jīng)典的幾個基本流場）其計算所得熱流，湍流，以及用雷諾應(yīng)力模擬的粘性都不可能是準(zhǔn)確的，這在物理上和計算方法已經(jīng)給fluent判了死刑，有時候看到很多這樣討論的文章，覺得大家應(yīng)該從物理和力學(xué)的本質(zhì)上考慮問題。但是，fluent往往能計算出量級差不多的結(jié)果，我曾經(jīng)做了一個復(fù)雜的飛行器熱流計算，高超音速流場，得到的壁面熱流，居然在量級上是吻合的，但是，從計算熱流需要的壁面網(wǎng)格精度來判斷，gambit所做的網(wǎng)格比起壁面網(wǎng)格所滿足的尺寸的要大了至少2個數(shù)量級，我到現(xiàn)在還不明白fluent是怎么搞的。綜上

22、，我覺得，如果對付老板的一些工程項目，可以用fluent對付過去，但是如果真的做論文，或者需要發(fā)表文章，除非是做一些技術(shù)性工作，比如優(yōu)化計算一般用fluent是不適合的。我感覺fluent做力的計算是很不錯的，做流場結(jié)構(gòu)的計算，即使得出一些渦，也不是流場本身性質(zhì)的反應(yīng)，做低速流場計算，fluent的優(yōu)勢在于收斂速度快，但是低速流場計算，其大多數(shù)的著眼點在于對流場結(jié)構(gòu)的探索，所以計算得到的結(jié)果就要好好斟酌一下了，高速流場的模擬中，一般著眼點在于氣動力的結(jié)果，壓力分布以及激波的捕捉，這些fluent做的很不錯。對于多相流，旋轉(zhuǎn)機(jī)械我沒有做過，就不好隨便說了希望做過其他方面工作的大俠也總結(jié)一下。對于

23、運用fluent來求解問題，首先要對本身求解的物理模型有充分的了解，只有在這個基礎(chǔ)上，才能夠選擇出正確的，計算模型以及相應(yīng)的邊界條件。對于fluent計算的方法，確實是采用的有限體積法，不過對基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的5.X，我個人覺得其采用的應(yīng)該是同位網(wǎng)格而不是交錯網(wǎng)格，因為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況下，交錯網(wǎng)格的方法處理起來比同位網(wǎng)格方法要復(fù)雜很多。一般見到的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下FVM（有限體積法）多半還是采用的同位網(wǎng)格而非交錯網(wǎng)格，這個問題還可以進(jìn)一步探討。對于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格而言，目前能夠做到的離散精度也只能是二階精度了，再高精度目前還沒法做到，或者說還沒有做到很實用。對于gambit做網(wǎng)格，確實不是十分的理想，不過這個

24、也不能怪罪gambit，因為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的生成方法，本身在理論上就有一些瑕疵（姑且這樣說吧，不能說是錯誤，呵呵）所以對于一些十分復(fù)雜，而且特殊的流場，可能最終生成的網(wǎng)格會很不理想，這個時候多半需要采取一些其它的迂回的方法，例如將復(fù)雜區(qū)域分區(qū)，分成一些簡單的區(qū)域，然后在簡單區(qū)域里面生成網(wǎng)格，最后再組合，而不是將整個復(fù)雜區(qū)域教給gambit讓其一次生成網(wǎng)格。有時在軟件做不到的地方，就需要人想法補(bǔ)上了。對于壁面網(wǎng)格的問題，gambit中提供了生成邊界層網(wǎng)格的方法，恩，不知道是否這個功能也同樣不能滿足所需。gambit中邊界層網(wǎng)格只是在壁面法向進(jìn)行特別的處理。對于壁面切向方向則是和邊界層外網(wǎng)格尺度相當(dāng)?shù)?/p>

25、。對于fluent的適用范圍，我很同意stipulation的說法，本身fluent是一個比較成熟的商業(yè)軟件，換句話說，其適用的數(shù)值方法，多半也是目前相對比較成熟的方法之一。因此用fluent來做工程項目確實是很適合的，因為它相對效率較高，而且實際上fluent中有一些對特殊問題的簡化處理其目的也是直接針對工程運用的。因此如果是完全的基于fluent做流場分析，然后做論文，這樣是不行的。需要強(qiáng)調(diào)的是，fluent僅僅是一種CFD的工具，一個相對好用的工具。對于fluent做高速可壓流動問題，我做的不多，不知道stipulation兄對fluent評價怎樣，我個人覺得，由于有限體積法本身對于求解

26、有間斷（激波）的流動問題就存在一定的誤差的，有限體積法實際上應(yīng)該更加的適合于不可壓流動問題，因為這個方法本身的特點就保證了通量的守恒，對于不可壓流動，那就是保證了整個流場的質(zhì)量守恒。就我個人觀點而言，對于算激波的問題似乎還是得要實用一些高精度格式，例如NND，TVD，時空守恒格式等。順便問stipulation一個問題，在算鈍頭體（導(dǎo)彈）小攻角來流夸音速流動問題時，在計算中是否有激波的振蕩現(xiàn)象？（這個好像說有人做出實驗了，我們這邊有人在計算，可是死活算不出來振蕩，他用的是StarCD了）對于兩相流和旋轉(zhuǎn)機(jī)械，我插上兩句。兩相或者多項流動中，fluent也提供了幾種可用的方法，例如VOF方法、C

27、avitation方法、Algebraic slip方法，我對VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些，VOF方法稱為體積函數(shù)法，以兩相流動為例，VOF中定義一個基相，兩相之間相互是不發(fā)生互融等反應(yīng)的，通過計算每一個時間步下，各個網(wǎng)格單元中的體積函數(shù)，從而確定該網(wǎng)格中另外一項的比例，然后通過界面重構(gòu)或者一些其它的方法來確定此單元網(wǎng)格中兩相交界面的位置，從這個意義上說，VOF是屬于界面跟蹤方法。Cavitation方法則不是這樣，此方法不能用來明確的區(qū)分兩相的界面等，但是可以用來計算某一的區(qū)域內(nèi)所含的氣泡的一個體積密度。對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動問題，fluent中提供了幾種方法，一種是就是很簡

28、單用坐標(biāo)變換的概念化旋轉(zhuǎn)為靜止，然后添加一個慣性力。一種是所謂的多參考坐標(biāo)系方法，還有就是混合面方法，最后是滑移網(wǎng)格方法。第一種方法自不用說，理論上是精確的，后面三鐘方法中，fluent中以滑移網(wǎng)格方法計算的準(zhǔn)確度最好，前面兩種方法都有很強(qiáng)的工程背景并且是在此基礎(chǔ)上簡化而來的。但這些方法的運用都有一些前提條件。fluent公司還有另外的一個工具，MixSim是針對攪拌混合問題的專用CFD軟件內(nèi)置了專用前處理器，可迅速建立攪拌器和混合器的網(wǎng)格及計算模型。: 有沒有用它做旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部流動的？同時其實是給商用CFD軟件與科研用CFD之間的關(guān)系提出了很好的思考問題。其實就我所知道的搞CFD應(yīng)用研究的人

29、而言，他們很希望在現(xiàn)有的已經(jīng)成熟的CFD技術(shù)基礎(chǔ)上做一些改進(jìn)，使之滿足自己研究問題的需要。為此他們不希望整個程序從頭到尾都是自己編，比如N-S方程的求解，其實都是比較固定的。因此很多人都希望商用軟件有個很好的接口能讓用戶自己加入模塊，但是這一點其實真是很難做到，而且到底做到用戶能交互的什么程度也很難把握。據(jù)握所知，有搞湍流模型研究的人用PHOENICS實現(xiàn)自己的模型，而邊界處理以及數(shù)值方法等還是原方程的，據(jù)說starCD也是商用軟件中提供給用戶自主性比較好的，fluent這方面到底如何就不得而知了，看stipulation所說的似乎也還是有限。因此，我覺得現(xiàn)在還是存在這樣的問題：既不能依靠商用

30、CFD軟件搞研究，但也希望不用反復(fù)重復(fù)一些繁雜的、沒有創(chuàng)造性的工作。我現(xiàn)在就是用fluent來計算旋轉(zhuǎn)機(jī)械的內(nèi)流場，那就說說旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動問題吧。fluent中有幾種處理旋轉(zhuǎn)機(jī)械流動問題的模型，分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型(Rotating Reference Frame)，多參考坐標(biāo)系模型(MRF)，混和平面模型(Mixing Plane)，滑移網(wǎng)格模型(Sliding Mesh)。其中，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系模型僅適用于不考慮定子影響的流場，其思想就是在視轉(zhuǎn)子為靜止的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系里進(jìn)行定常計算，計算中考慮慣性力的影響；多參考坐標(biāo)系模型(MRF)就是在前一模型的基礎(chǔ)上考慮了定子對流場的影響，將流場按不同旋轉(zhuǎn)速度劃

31、分成幾個流動區(qū)域，每個區(qū)域里用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系進(jìn)行定常計算，在這些流動區(qū)域的交界面上強(qiáng)制流動速度的連續(xù)；混和平面模型是另一種用定常方法計算定子與轉(zhuǎn)子相互影響下的流場的模型，它在不同流動區(qū)域之間的交界面上進(jìn)行了一定的周向平均，消除了流動本身的非定常性，這種模型要優(yōu)于MRF模型；滑移網(wǎng)格模型是采用滑移網(wǎng)格技術(shù)來進(jìn)行流場的非定常計算的模型，用它計算的流場最接近于實際的流動，但這種模型需要耗費巨大的機(jī)器資源和時間。關(guān)于對商用CFD軟件的看法，我比較贊同zzbb的看法，我們可以利用它里面成熟的計算方法，附加上自己提出的一些模型，這樣研究問題，可以省很多的精力和時間，對于CFD的發(fā)展也是很有好處的。現(xiàn)在的商用軟

32、件提供的接口比較少，軟件封裝的比較死，這樣不利于做科學(xué)研究，如果可以像linux的發(fā)展模式那樣發(fā)展CFD，大家公開成熟的CFD代碼，然后可以通過自由的研究，添加新的功能，相信CFD發(fā)展的會更快，不過如果這樣，那商用CFD軟件就不好賺錢了至于商用軟件開發(fā)源代碼的問題，實在是不大可能。由于CFD應(yīng)用很多領(lǐng)域，特別是還與核、航空、汽車等一些非常重要的工程領(lǐng)域相關(guān)，一般來說都屬于高科技技術(shù)，鬼子是不會輕易公開的。比如phoenics早在80年代初就開發(fā)完成并應(yīng)用于工程，但是當(dāng)時西方就是對共產(chǎn)黨國家封閉，禁運，直到1991年（1993？）才有1.x的版本正式到中國。所以這也是我想說的目前存在的矛盾。那么

33、請問一下fluent所提供的用戶接口主要可以做些什么方面的工作呢？: 加入自己的模型當(dāng)然是廣義的，其實很多東西都可以稱作模型。CFD里最經(jīng)典的算是湍流模型了吧。比如需要修改系數(shù)或增加項，對渦粘系數(shù)重新計算，就是這種情況。此外還有邊界條件的修改等問題。算法也可以算。但這些并不一定是商用軟件都能提供的。對于運用fluent來求解問題，首先要對本身求解的物理模型有充分的了解，只有在這個基礎(chǔ)上，才能夠選擇出正確的，計算模型以及相應(yīng)的邊界條件。對于fluent計算的方法，確實是采用的有限體積法，不過對基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的5.X，我個人覺得其采用的應(yīng)該是同位網(wǎng)格而不是交錯網(wǎng)格，因為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格情況下，交錯網(wǎng)格的

34、方法處理起來比同位網(wǎng)格方法要復(fù)雜很多。一般見到的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格下FVM（有限體積法）多半還是采用的同位網(wǎng)格而非交錯網(wǎng)格，這個問題還可以進(jìn)一步探討。對于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格而言，目前能夠做到的離散精度也只能是二階精度了，再高精度目前還沒法做到，或者說還沒有做到很實用。fluent由于其商用性，它的思想就是自己做的很通用， 而很少給用戶接口，特別在一些核心問題上我們實驗室如果真的做論文，就用一個fortran的大程序，是一個博士編的專門求解對稱的可壓縮n-s方程的看懂了，做一個網(wǎng)格，改改邊界條件就能算了，如果需要做相應(yīng)改動，可以直接該源程序一般，作為研究，重點在研究的物理性質(zhì)，計算方法，流場結(jié)構(gòu)等所以，不會象做

35、項目那樣，物理問題很簡單，但是條件，邊界很復(fù)雜，因此，做研究的程序，一般都在內(nèi)部的計算方法，物理模型上下功夫而做項目，一般對方關(guān)心的是一個結(jié)果，而不是具體流場的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。所以，用fluent是非常方便的，比如模擬高速可壓縮流場ns方程和歐拉方程模擬的力，力矩的結(jié)果，幾乎沒有差別。The mixture model 顆粒相的粒徑分布UDF已調(diào)試成功，還有艱巨的任務(wù)在后頭。#include "udf.h"DEFINE_PROFILE(particel_distribution,thread,index)real xND_ND;real y;cell_t c;begin_c_lo

36、op(c,thread)C_CENTROID(x,c,thread);y=x1;F_PROFILE(c,thread,index)=1/(exp(pow(y/16,1.2);end_c_loop(c,thread)粒徑符合R-R分布fluent6 for linux的安裝下載自：本版ftp，fluent6.0 for linux parellel,double precise.安裝環(huán)境：Redhat 7.2,4節(jié)點8個cpu并行機(jī)。安裝步驟：1。下載后解壓，下到的是.zip文件，解開后是一些rar文件，再解開后得到fluent各個安裝目錄，下面是.tar.z文件。（不知道到這一步是不是就可以直

37、接安裝了，我是在linux下又將其解開：gzip -d *.z, tar -xvf *.tar）。2。安裝。解開后的文件有個fluent_intall，奇怪的是其屬性并不是可執(zhí)行的。將其屬性改為可執(zhí)行（chmod x）之后，運行之，即可安裝成功。3。按照解開的readme添加路徑。4。運行：敲入fluent即可運行。特別提出：這個版本沒有g(shù)ambit，因此需要通過別的途徑生成網(wǎng)格文件才能計算。我在windows下生成的msh文件沒有導(dǎo)入成功，好像它只認(rèn).cas文件，至今沒有解決雷諾數(shù)（Reynold number）流體流動時的慣性力Fg和黏性力（內(nèi)摩擦力）Fm之比，稱為雷諾數(shù)。用符號Re表示。

38、      Fg      sv2       vRe =           l      Fm      S                                      v2  &#

39、160;             l式中動力黏度用運動黏度來代替，因          v lRe       式中v 流體的平均速度l 流束的定型尺寸、 流體的的運動黏度與動力黏度 被測流體的密度由上式可知，雷諾數(shù)Re的大小取決于三個參數(shù)，即流體的速度、流束的定型尺寸、工作狀態(tài)下的黏度壓力相對壓力（Relative Pressure）：以其中一端（或一點）的壓力做為參考值，其他地方的壓力與該端（或該點）的差值。 弛滯壓力（Stagnation

40、or Total Pressure）：某一點靜壓與總壓之和。 靜壓（Static Pressure）：因流體分子零亂運動所造成的壓力。 動壓（Dynamic Pressure）：因流體整體運動（Bulk Motion）所造成的壓力。 絕對壓力（Absolute Pressure）：以絕對真空為零所量測到的壓力。 錶壓（Gauge Pressure）：以一大氣壓為零，所量測到的壓力。 壓力降（Pressure Drop）主要是因摩擦造成的壓力降，所以損失的部分是靜壓部分。你可以想像管流的（Pipe Flow）完全發(fā)展流（Fully Developed Flow），壓力是用來克服摩擦力。另外還會因

41、形狀因素造成壓力降，例如管線的突增或突縮，會使得該區(qū)域局部發(fā)生分離現(xiàn)象，這也會造成壓降，但不歸類為靜壓損失與動壓損失。不過在圖示上，僅表示全壓與靜壓線，所以可能會被歸類為動壓損失，不過這一部分因該算是形狀損失。另外，operating pressure只是自己設(shè)定的一個計算參考壓力，可以取任意值，最后coutour畫出的靜壓是減掉operating pressure的值，所以計算結(jié)果與它無關(guān)。顏色系統(tǒng)默認(rèn)的是黑色，我想改成白色，可以嗎display中的云圖和矢量圖的背景色可以改嗎答：hardcopy時選中reverse foreground/backgroundcfd 里的數(shù)值粘性 數(shù)值粘性的

42、根源    從可壓縮無粘流有限體積法說起為。最初有限體積法中是假設(shè)cell內(nèi)部物理量的值是均勻分布的，也就是說cell內(nèi)部所有點的狀態(tài)都是一樣的。如果在這樣cell交界面上采用精確解法（如精確Remann解法），求出來的解當(dāng)然和真解不同，激波被抹平了。這時候誤差來源于上面說的均勻分布近似。事實上，激波被抹平的唯一解釋是數(shù)值粘性的存在。因此所以完可以得出結(jié)論，均勻分布近似帶來了數(shù)值粘性。事實上這一點也有理論上的證明。    經(jīng)驗上分析，均勻分布近似必然會使得cell內(nèi)部理論上非均勻分布的物理量被強(qiáng)制的均勻“再分配”，相當(dāng)于人工粘性，即數(shù)值粘性。一些改進(jìn)的格

43、式試圖采用其它分布假設(shè)來改進(jìn)均勻分布近似的過大的數(shù)值粘性，比如線性分布近似、三次曲線近似、光滑三次曲線近似等等，也就是各種MUSCL、TVD、ENO、WENO格式中的“重構(gòu)造”措施。但是這些“重構(gòu)造”其實也是某種形式的“再分配”。經(jīng)驗上感覺，只要“再分配”相對真解有所偏離，就一定會產(chǎn)生數(shù)值粘性。這種數(shù)值粘性可能是正耗散的（抹平間斷），也可能是負(fù)耗散的或者耗散不足的（導(dǎo)致間斷附近的振蕩）。事實上，NS方程中擴(kuò)散項的形式是類似Laplace算子的形式，這種算子在物理上的作用就是具有將陡峭分布抹平的“再分配”。    在很多其它方法中，這種“再分配”的措施是廣泛存在的。比如ALE

44、算法中，當(dāng)網(wǎng)格變形很大時必須重新生成網(wǎng)格，再把舊網(wǎng)格上的解“重映”到新網(wǎng)格上，這可以看作一種“再分配”；半拉格朗日算法中，每個時間步計算時質(zhì)點移動的終點通常不在網(wǎng)格點上，也需要將終點的狀態(tài)插值到網(wǎng)格點上；一些基于曲線網(wǎng)格的Lattice Boltzmann算法中，要么涉及到差分或者FVM的算法（這兩者必然涉及到“再分配”），要么涉及到類似半拉格朗日算法中的粒子分布函數(shù)的“再分配” FEM的CFD算法，貧僧不清楚，就不多說了。但是只要對流體狀態(tài)的空間分布做了某種連續(xù)性假設(shè)，就可以說存在某種形式的“再分配”，也就引入數(shù)值粘性，差別只是多少的問題。例外的也許是基于特征線的計算，本身在算法模型上似乎不

45、引入數(shù)值粘性。    就目前來說，對于間斷的計算，數(shù)值粘性是必要的。如果沒有數(shù)值粘性，間斷解無法在離散網(wǎng)格點上被分辨出來。但是對于一些粘性作用需要精確計算的情況，數(shù)值粘性往往是有害的，必須保證物理粘性比數(shù)值粘性大很多苛刻的網(wǎng)格Re限制的存在就是一個佐證。很多時候，“再分配”產(chǎn)生的數(shù)值粘性無法精確控制，最多只是控制其量級（FVM就是如此，我從來沒有看到有人申明數(shù)值粘性到底是多大）。 數(shù)值粘性的控制和避免 對數(shù)值粘性的控制和避免有不少方法，貧僧無法一一指出，這里給出偶知道的幾個實例： 1 雙曲方程FDM/FVM計算中構(gòu)造高階格式時，人工壓縮的思想是很有代表性的?；旧?，它們是在

46、方程中加入一些負(fù)耗散的修正項后再離散，這些負(fù)耗散的修正項可以補(bǔ)償格式的修正方程中的耗散項。此外，前述的各種高階“重構(gòu)造”方法都是試圖減小不必要的數(shù)值粘性的一些努力。不過這些手段是在量級上控制數(shù)值粘性。貧僧以為，這些數(shù)學(xué)手段的使用使得FDM/FVM高精度有些入了魔道分析復(fù)雜、編程高難度、還可能帶來額外的計算限制。 2 適用于不可壓粘性流的渦度法中，渦量方程被分解為一個無粘的渦量對流方程和一個表達(dá)渦量擴(kuò)散的泊松方程，求解無粘的渦量對流方程時，采用了特征線方法（實際上是Lagrangian措施），避免了數(shù)值粘性；物理粘性的影響僅僅在容易高精度求解的泊松方程中求解出來。相對FDm/FVM，這種特征線-

47、lagrangia方法（貧僧生造的詞）具有一定的優(yōu)越性，除了數(shù)值粘性的優(yōu)點之外，它的時間步長限制比FDM/FVM小得多，（如semi-lagrangian方法數(shù)學(xué)上是無條件穩(wěn)定的），精度上講時間步長和網(wǎng)格尺度無關(guān)，只和流場狀態(tài)的梯度有關(guān)。 3 而在一類基于曲線網(wǎng)格的Lattice Boltzmann算法（泰勒展開和最小二乘LBM，TLLBM）中，采用了一些巧妙的數(shù)學(xué)技巧（用泰勒展開構(gòu)造超定隱式插值線性方程組，用最小二乘求取此超定方程最優(yōu)解）來實現(xiàn)一種隱式的最優(yōu)插值，避免一般插值再分配帶來的較大的數(shù)值粘性。 4 還有一類同時具有LBM特點和半拉格朗日算法特點的adaptive lbm中，通過對守

48、恒量遷移的修正來抵消“再分配”，徹底剔除“再分配”帶來的數(shù)值耗散。 這里附帶說點LBM。這種方法式基于Boltamann方程可以說是連續(xù)介質(zhì)動力學(xué)的最底層方程了，它描述粒子分布的遷移與碰撞關(guān)系。采用簡單的BGK碰撞模型，通過特殊的離散方式得到lattice boltamann方程。在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格上，這種方程的求解不再引入近似（格式、插值等），因此如果不考慮邊界條件處理帶來的誤差，理論上只有計算機(jī)有限字長導(dǎo)致的舍入誤差。lattice boltamann方程可以通過一種復(fù)雜而巧妙的數(shù)學(xué)技巧（Chapman-Enskog展開），按照不同尺度恢復(fù)到NS方程或者更高階的Burnett方程、super Bu

49、rnett方程。因此在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格上的lattice boltamann方法是不含有FDM/FVM中的修正方程中的額外耗散和色散項的?？梢哉f標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格上的lattice boltamann方法是具有相當(dāng)精度的。事實上，有文獻(xiàn)對比LBM和譜方法的二維各向同性湍流演變過程的DNS模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者具有高度的一致性。 在非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格上，LBM可能采取某些“再分配”技巧使得引入的誤差不改變最終恢復(fù)到NS方程的形式（即仍然不引入同尺度的額外項），因此可以使得它可以很好的控制數(shù)值粘性。 licenceFlexlm是應(yīng)用廣泛的License管理工具，它以使軟件License能夠在網(wǎng)上浮動而出名。浮動的License

50、有利于軟件的使用和對License的管理，這使得用戶能夠高效地使用有效的許可，并使管理者能夠控制允許使用它的節(jié)點。由于有大約1500廠商使用FLEXlm管理License，所以CAD系統(tǒng)管理人員極有可能要同時安裝和管理來自不同廠商的License或同一廠商多個產(chǎn)品的License文件?？刹扇∫韵路椒ū苊猱a(chǎn)生沖突： (1)用一個服務(wù)器運行一個Lmgrd(License文件的后臺管理程序)和多個License文件； (2)用一個服務(wù)器運行多個Lmgrd和License文件； (3)運用多個服務(wù)器節(jié)點，每個服務(wù)器運行單獨的Lmgrd和License文件。 第一種選擇主要適用于高版本的Lmgrd，V6

51、之前的FLEXlm,每個Lmgrd只能管理一個License文件；第二種選擇，將使用一臺服務(wù)器，但需要運行多個Lmgrd；第三種選擇，必須使用多個License服務(wù)器。 一、服務(wù)器端設(shè)定 1. License文件的設(shè)定 在使用FLEXlm進(jìn)行管理的License文件中一般有SERVER行，如圖1所示，它通過SERVER行的hostname和hostID定義License服務(wù)器。 例如：      SERVER dodge 00E04CE21923 2. 服務(wù)方式的選擇 (1) 一個服務(wù)器運行一個Lmgrd 和多個License文件如果多個License文件具有相同

52、的hostID，則可以通過修改hostname進(jìn)行合并。合并時，首先將多個License文件加到一個文件中，然后修改SERVER行，并且只保留一個SERVER行。對于Windows NT操作系統(tǒng)，應(yīng)在各License的默認(rèn)存放位置保存一個合并后的備份，這樣每個軟件將在其默認(rèn)位置找到License信息，從而避免了對LM_LICENSE_FILE的設(shè)定；對于UNIX操作系統(tǒng)，可以建立一個默認(rèn)位置到License存放位置的Link。合并后的License文件，就可以使用同一個Lmgrd。 (2)一個服務(wù)器運行一個Lmgrd和一個License文件如果HostID不一樣，則這些License服務(wù)只能運

53、行于不同的服務(wù)器節(jié)點上，并且License不能合并?？梢赃x擇使用一個服務(wù)器運行一個Lmgrd和License文件。 (3)一個服務(wù)器運行多個Lmgrd和License文件如果多個License未進(jìn)行合并，可以通過在同一臺機(jī)器上啟動多個Lmgrd，每個Lmgrd管理一個License文件。使用多個Lmgrd管理多個License文件對服務(wù)器的性能并沒有明顯影響。 如果License是由不同版本的FLEXlm產(chǎn)生的，一般是新版本可以管理舊版本的License文件。所以應(yīng)使用最新的Lmgrd和Vendor daemon。另外，當(dāng)用一個服務(wù)器的多個Lmgrd管理多個License文件時，應(yīng)該注意任何二

54、個License文件的post都不能一樣，并且對于每個License而言，應(yīng)選用合適的Lmgrd。 二、 客戶端設(shè)定 當(dāng)使用客戶端應(yīng)用程序時（a Licensed application），可以通過在系統(tǒng)的環(huán)境變量中設(shè)定LM_LICENSE_FILE，使Application能夠指向不同服務(wù)器上的License文件。 如果要使a Licensed application使用不同服務(wù)器的License（每一個License服務(wù)器都有單獨的一個License文件），客戶端應(yīng)將需要用到的License文件拷貝到本機(jī)目錄下，并指定LM_LICENSE_FILE環(huán)境變量。 UNIX： % setenv

55、LM_LICENSE_FILE lfpath1 : lfpath2:. : lfpathN Windows:lfpath1 ；lfpath2:. ；lfpathN LfpathN為第N個License的路徑；UNIX下路徑間用“：”隔開；Windows/NT下路徑間使用“；”隔開； 這樣，每個Licensed application在啟動時將依次查詢LM_LICENSE_FILE中所指定的License文件，并向相應(yīng)的License服務(wù)器申請許可，以便用戶能從所列的服務(wù)器得到許可。 LM_LICENSE_FILE也可以使用各License文件中所指定的“posthostname”。下面以Win

56、dows NT為例介紹多個FLEXlm的安裝。 三、同一機(jī)器上多個FLEXlm License Server的安裝 (1)以Administrator身分登錄； (2)在C盤建C:FLEXlm 目錄，并拷貝相關(guān)文件到其下； (3)在:FLEXlm下建立欲安裝License Server的軟件目錄，放置各軟件的License文件, Daemon和Daemon所需的動態(tài)連接庫； (4)修改License.dat的SERVER行和DAEMON的位置，并啟動FLEXlm License Manager，界面如下圖所示； (5)在Setup修改Service Name,輸入適當(dāng)名稱，以區(qū)別是何種Lice

57、nse服務(wù)；利用Browse選擇合適Lmgrd.exe和對應(yīng)的License.dat并指定 Debug.log的放置路徑； (6)選中“StartServer at Power-Up”與“Use NT Services”，這樣下次啟動機(jī)器時，將自動啟動該License服務(wù)； (7)點擊Control按鈕檢查Service Name是否與設(shè)定名稱相同，如果不同，回到“Setup”重新選擇Service Name；如果一樣，點擊“Start”啟動該License Server；點擊“Status”檢查License Server啟動情況，若出現(xiàn)Server_name: License server

58、 UP (MASTER)，表示 License Server 啟動成功； (8)安裝另外的License Server：可依上述重新執(zhí)行一次即可； (9)切換不同License Server：在“Setup”中選擇適當(dāng)?shù)摹癝ervice Name”，然后啟動或停止相應(yīng)的License服務(wù)； (10)移除License Server：在“Setup”選擇適當(dāng)?shù)摹癝ervice Name”，然后按“Remove”即可。 二次流看了非預(yù)混燃燒，里面提到二次流，不知道正確該怎么去理解？我自己的理解是一個燃料入口，兩個空氣入口（FLUENT里提到不能有超過三個空氣入口） 在流體力學(xué)上，二次流（secondary flow）指垂直主流方向的流動，如帕坦卡傳熱與流體流動的數(shù)值計算中的例子：二次流的概念很泛 只要與主流不同的都可以叫二次流 上面定義的是最常見的一類二次流，稱為第一類二次流。 二次流指在主流動區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的一種與主流性質(zhì)不同的從屬流動。 產(chǎn)生二次流的原因很多，表現(xiàn)也比較復(fù)雜。一般可分為三類： 第一類：彎曲通道、圓形開口容器中的流動； 第二類：非圓形橫截面直管道的湍流流動； 第三類：固體在流體中做振蕩運動時產(chǎn)生的流動。 可參閱： 1、流體力學(xué)（上冊），周光垌 2、 流體力學(xué)概論，普蘭特湍流強(qiáng)度在設(shè)置邊界條件的湍流強(qiáng)度是