Fluent_第6章

1、 FLUENT 求解應(yīng)用求解應(yīng)用 FluentFluent解決問題的步驟解決問題的步驟 u創(chuàng)建網(wǎng)格創(chuàng)建網(wǎng)格. . u運(yùn)行合適的解算器：運(yùn)行合適的解算器：2D2D、3D3D、2DDP2DDP、3DDP3DDP。u輸入網(wǎng)格輸入網(wǎng)格u檢查網(wǎng)格檢查網(wǎng)格u選擇解的格式選擇解的格式u選擇需要解的基本方程：層流還是湍流（無粘）、化學(xué)組分還是化學(xué)選擇需要解的基本方程：層流還是湍流（無粘）、化學(xué)組分還是化學(xué)反應(yīng)、熱傳導(dǎo)模型等反應(yīng)、熱傳導(dǎo)模型等u確定所需要的附加模型：風(fēng)扇，熱交換，多孔介質(zhì)等。確定所需要的附加模型：風(fēng)扇，熱交換，多孔介質(zhì)等。u指定材料物理性質(zhì)指定材料物理性質(zhì)u指定邊界條件指定邊界條件 u調(diào)節(jié)解的控

2、制參數(shù)調(diào)節(jié)解的控制參數(shù)u初始化流場初始化流場u計(jì)算解計(jì)算解u檢查結(jié)果檢查結(jié)果u保存結(jié)果保存結(jié)果 u必要的話，細(xì)化網(wǎng)格，改變數(shù)值和物理模型。必要的話，細(xì)化網(wǎng)格，改變數(shù)值和物理模型。 建立數(shù)值模型建立數(shù)值模型u選擇合適的求解器選擇合適的求解器u對選定的求解器需要設(shè)置下面的內(nèi)容對選定的求解器需要設(shè)置下面的內(nèi)容l選擇合適的物理模型選擇合適的物理模型l定義材料屬性定義材料屬性n流體流體n固體固體n混合體混合體l都所有邊界指定邊界條件都所有邊界指定邊界條件l建立初場建立初場l設(shè)置求解控制選項(xiàng)設(shè)置求解控制選項(xiàng)l設(shè)置殘差監(jiān)視選項(xiàng)設(shè)置殘差監(jiān)視選項(xiàng) 結(jié)果顯示結(jié)果顯示u圖形的可視化顯示圖形的可視化顯示l顯示流場整體

3、的性態(tài)。顯示流場整體的性態(tài)。l是否有分離流。是否有分離流。l什么地方出現(xiàn)激波，邊界層流動等。什么地方出現(xiàn)激波，邊界層流動等。l主要的流動特征是否己經(jīng)解出。主要的流動特征是否己經(jīng)解出。l物理模型和邊界條件是否合適。物理模型和邊界條件是否合適。u數(shù)字報(bào)告工具用于給出計(jì)算的數(shù)字結(jié)果。數(shù)字報(bào)告工具用于給出計(jì)算的數(shù)字結(jié)果。l升力和拉力。升力和拉力。l平均傳熱系數(shù)。平均傳熱系數(shù)。l某一參數(shù)的積分值。某一參數(shù)的積分值。 FluentFluent的求解流程的求解流程u讀入網(wǎng)格文件讀入網(wǎng)格文件 file/read/casfile/read/cas，讀入，讀入* *.msh.mshu網(wǎng)格的檢查網(wǎng)格的檢查 grid

4、/checkgrid/checku求解器的選擇求解器的選擇 define/models/solverdefine/models/solveru材料屬性的定義材料屬性的定義 define/materialsdefine/materialsu紊流模型的選擇紊流模型的選擇 define/models/viscousdefine/models/viscousu操作壓力的定義操作壓力的定義 define/operating conditiondefine/operating conditionu邊界條件的定義邊界條件的定義 define/boundary conditiondefine/boundary

5、 conditionu離散格式、松弛因子的選擇離散格式、松弛因子的選擇 solve/control/solutionsolve/control/solutionu監(jiān)控圖的選擇監(jiān)控圖的選擇 solve/monitors/residualsolve/monitors/residual和和 solve/monitors/surface solve/monitors/surfaceu計(jì)算的初始化計(jì)算的初始化 solve/initialize/initializesolve/initialize/initializeu計(jì)算的迭代計(jì)算的迭代 solve/iteratesolve/iterateu計(jì)算結(jié)果的

6、后處理計(jì)算結(jié)果的后處理 display/contoursdisplay/contours、display/vectorsdisplay/vectors、Plot/XY Plot/XY Plot Plot、report/surface integralsreport/surface integrals 求解器的選擇求解器的選擇u二者都可用于廣泛的流體計(jì)算，但一般情況下：二者都可用于廣泛的流體計(jì)算，但一般情況下：lsegregated segregated ：適用于不可壓及微可壓流。只使用隱式：適用于不可壓及微可壓流。只使用隱式格式。格式。lcoupled coupled ：適用于高速可壓流，有強(qiáng)

7、體積力的耦合流以：適用于高速可壓流，有強(qiáng)體積力的耦合流以及密網(wǎng)格問題。耦合求解流動和能量方程，可以快速收及密網(wǎng)格問題。耦合求解流動和能量方程，可以快速收斂。斂。lcoupled implicit coupled implicit 格式內(nèi)存需要量大，如果內(nèi)存不夠格式內(nèi)存需要量大，如果內(nèi)存不夠可以使用可以使用coupled explicitcoupled explicit，同樣也是耦合求解流動和，同樣也是耦合求解流動和能量方程，但收斂速度較慢。能量方程，但收斂速度較慢。 材料屬性的定義材料屬性的定義u材料屬性可能會包括：材料屬性可能會包括： 菜單菜單Define Define MaterialMa

8、teriall密度或者分子量密度或者分子量 l粘性粘性l比熱容比熱容l熱傳導(dǎo)系數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)l質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)l標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)焓標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)焓l分子運(yùn)動論中的各個參數(shù)分子運(yùn)動論中的各個參數(shù)u如果數(shù)據(jù)庫中沒有你所要使用的材料，可以簡單的為如果數(shù)據(jù)庫中沒有你所要使用的材料，可以簡單的為當(dāng)前列表創(chuàng)建材料。當(dāng)前列表創(chuàng)建材料。 操作壓力操作壓力 操作壓力的推薦設(shè)定操作壓力的推薦設(shè)定 菜單：菜單：Define/Operating ConditionsDefine/Operating Conditions 默認(rèn)的操作壓力為默認(rèn)的操作壓力為101325 Pa 101325 Pa 湍流模型湍流模型FLUENT FL

9、UENT 提供了以下湍流模型：提供了以下湍流模型：uSpalart-Allmaras Spalart-Allmaras 模型模型uk-k-模型模型標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)k-k-模型模型Renormalization-group (RNG) k-Renormalization-group (RNG) k-模型模型帶旋流修正帶旋流修正k-k-模型模型uk-k-模型模型標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)k-k-模型模型壓力修正壓力修正k-k-模型模型雷諾茲壓力模型雷諾茲壓力模型大漩渦模擬模型大漩渦模擬模型 u實(shí)際上沒有一種湍流模型能適合所有的流動情況。對湍實(shí)際上沒有一種湍流模型能適合所有的流動情況。對湍流模型的選擇依賴于流動中包含的物理情

10、況，對特定問流模型的選擇依賴于流動中包含的物理情況，對特定問題已有的經(jīng)驗(yàn)，對精度的要求，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，能題已有的經(jīng)驗(yàn)，對精度的要求，計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，能夠花費(fèi)的分析時間等。夠花費(fèi)的分析時間等。u以上模型中以上模型中Spalart-AllmarasSpalart-Allmaras模型由于只有一個方程，模型由于只有一個方程，所以要求計(jì)算機(jī)資源最少。而標(biāo)準(zhǔn)所以要求計(jì)算機(jī)資源最少。而標(biāo)準(zhǔn)k-k-模型要求比模型要求比Spalart-AllmarasSpalart-Allmaras模型高，模型高，realizable k-realizable k-模型又比模型又比標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)k-k-模型要求高一些。而模型

11、要求高一些。而RNG k-RNG k-模型比標(biāo)準(zhǔn)模型比標(biāo)準(zhǔn)k-k-模型多耗模型多耗CPUCPU時間時間101015%15%。由于有更多的雷諾應(yīng)力輸運(yùn)。由于有更多的雷諾應(yīng)力輸運(yùn)方程，方程，RSMRSM多耗多耗505060%60%的的CPUCPU時間和時間和151520%20%的內(nèi)存。的內(nèi)存。湍流模型湍流模型 離散格式的選擇離散格式的選擇u在在FLUENTFLUENT中可以選擇控制方程中對流項(xiàng)的離散方法。有四種中可以選擇控制方程中對流項(xiàng)的離散方法。有四種方法可以選擇：方法可以選擇：FirstOrderFirstOrder、Second OrderSecond Order、QUICKQUICK、Po

12、werPowerl當(dāng)流動方向與網(wǎng)格相一致時當(dāng)流動方向與網(wǎng)格相一致時( (如：使用四邊形或六面體網(wǎng)格的管內(nèi)層如：使用四邊形或六面體網(wǎng)格的管內(nèi)層流問題流問題) )，一階迎風(fēng)格式就可以了，但一階格式會增加計(jì)算中的數(shù)值，一階迎風(fēng)格式就可以了，但一階格式會增加計(jì)算中的數(shù)值擴(kuò)散錯誤。擴(kuò)散錯誤。l當(dāng)流動方向不與網(wǎng)格相一致時當(dāng)流動方向不與網(wǎng)格相一致時( (如：流動方向傾斜的穿過網(wǎng)格線如：流動方向傾斜的穿過網(wǎng)格線) )，或，或使用三角形、四面體網(wǎng)格，應(yīng)使用二階格式以獲得更高精度的解。在使用三角形、四面體網(wǎng)格，應(yīng)使用二階格式以獲得更高精度的解。在使用四邊形或六面體網(wǎng)格的復(fù)雜流場時，也可以使用二階格式以獲得使用四邊

13、形或六面體網(wǎng)格的復(fù)雜流場時，也可以使用二階格式以獲得更高精度的解。更高精度的解。l當(dāng)使用四邊形或六面體網(wǎng)格，流場有旋轉(zhuǎn)或旋渦時當(dāng)使用四邊形或六面體網(wǎng)格，流場有旋轉(zhuǎn)或旋渦時QUICKQUICK格式可能會格式可能會比二階格式精度更高。比二階格式精度更高。lPowerPower格式精度與一階格式相當(dāng)格式精度與一階格式相當(dāng) 離散格式的選擇離散格式的選擇u一階格式：計(jì)算單元邊界值只用到相鄰單元的值。一階格式：計(jì)算單元邊界值只用到相鄰單元的值。l收斂較快，精度較差。收斂較快，精度較差。u二階格式：計(jì)算單元邊界值用的相鄰單元和其它鄰近二階格式：計(jì)算單元邊界值用的相鄰單元和其它鄰近單元值。單元值。l收斂較慢，

14、精度較高。收斂較慢，精度較高。l特別是對三角形特別是對三角形/ /四面體網(wǎng)格計(jì)算的精度較高。四面體網(wǎng)格計(jì)算的精度較高。l當(dāng)流體方向與網(wǎng)格排列方向不一致時，一階格式會產(chǎn)生較大當(dāng)流體方向與網(wǎng)格排列方向不一致時，一階格式會產(chǎn)生較大的離散誤差。的離散誤差。u通常，應(yīng)該盡量使用二階計(jì)算的結(jié)果通常，應(yīng)該盡量使用二階計(jì)算的結(jié)果單元邊界單元邊界相鄰單元相鄰單元 壓力的插值方法壓力的插值方法(segregated(segregated中使用中使用) )u動量方程中的壓力，缺省方法是用插值得到，當(dāng)壓力變動量方程中的壓力，缺省方法是用插值得到，當(dāng)壓力變化較平穩(wěn)時，可得到較好的結(jié)果。當(dāng)在控制體間出現(xiàn)較化較平穩(wěn)時，可得

15、到較好的結(jié)果。當(dāng)在控制體間出現(xiàn)較大的動量梯度時，這種方法會出現(xiàn)較大的偏差。當(dāng)流體大的動量梯度時，這種方法會出現(xiàn)較大的偏差。當(dāng)流體具有大的體積力時，如強(qiáng)旋渦流，高雷諾數(shù)的自然對流具有大的體積力時，如強(qiáng)旋渦流，高雷諾數(shù)的自然對流，這種方法計(jì)算時也會出現(xiàn)困難。此外，這種方法計(jì)算時也會出現(xiàn)困難。此外，F(xiàn)LUENTFLUENT默認(rèn)壁默認(rèn)壁面法向方向壓力梯度為面法向方向壓力梯度為0,0,這對邊界層是合理的，但對于這對邊界層是合理的，但對于存在體積力或壁面有曲率時會出現(xiàn)錯誤。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)壓力插存在體積力或壁面有曲率時會出現(xiàn)錯誤。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)壓力插值方法不正確時，可使用以下方法：值方法不正確時，可使用以下方法：l線性插值

16、，用相鄰單元的壓力平均值作為面壓力值。線性插值，用相鄰單元的壓力平均值作為面壓力值。l二次方法，提供了比標(biāo)準(zhǔn)及線性插值更好的方法，但在計(jì)算開二次方法，提供了比標(biāo)準(zhǔn)及線性插值更好的方法，但在計(jì)算開始時使用或?qū)τ谫|(zhì)量不好的網(wǎng)格會出現(xiàn)計(jì)算困難。始時使用或?qū)τ谫|(zhì)量不好的網(wǎng)格會出現(xiàn)計(jì)算困難。 l體積力分?jǐn)?shù)計(jì)算體積力分?jǐn)?shù)計(jì)算(body-force-weighted)(body-force-weighted)，此方法計(jì)算面壓力，此方法計(jì)算面壓力時假設(shè)體積力和壓力間差值梯度為常數(shù)，當(dāng)體積力在先前的時假設(shè)體積力和壓力間差值梯度為常數(shù)，當(dāng)體積力在先前的動量方程中可得到時，此方法較好，如浮力和軸對稱旋轉(zhuǎn)計(jì)動量方程中

17、可得到時，此方法較好，如浮力和軸對稱旋轉(zhuǎn)計(jì)算。算。lPRESTO(PREssure STaggering Option) PRESTO(PREssure STaggering Option) 法，此方法只用于四法，此方法只用于四變形和六面體網(wǎng)格。變形和六面體網(wǎng)格。u計(jì)算中包含將體積力應(yīng)使用計(jì)算中包含將體積力應(yīng)使用body-force-weightedbody-force-weighted法。法。當(dāng)有強(qiáng)旋渦流、高雷諾數(shù)自然對流、高速旋轉(zhuǎn)流、多當(dāng)有強(qiáng)旋渦流、高雷諾數(shù)自然對流、高速旋轉(zhuǎn)流、多孔滲水流或流體流過大的彎曲的區(qū)域時可用孔滲水流或流體流過大的彎曲的區(qū)域時可用PRESTOPRESTO法法。對可

18、壓流，使用二次方法。當(dāng)其它方法不適用時可。對可壓流，使用二次方法。當(dāng)其它方法不適用時可考慮用二次方法提高精度，例如當(dāng)流體流過彎曲邊界考慮用二次方法提高精度，例如當(dāng)流體流過彎曲邊界，而又使用的是非四邊形，六面體網(wǎng)格時。，而又使用的是非四邊形，六面體網(wǎng)格時。壓力的插值方法壓力的插值方法(segregated(segregated中使用中使用) ) 速度壓力耦合方法速度壓力耦合方法(segregated(segregated使用使用) )uFLUENTFLUENT提供了提供了3 3種速度壓力耦合方法：種速度壓力耦合方法：SIMPLESIMPLE，SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)S

19、IMPLEC(SIMPLE-Consistent)和和 PISOPISO。lSIMPLE, SIMPLECSIMPLE, SIMPLEC通常用于穩(wěn)態(tài)計(jì)算，瞬態(tài)計(jì)算推薦通常用于穩(wěn)態(tài)計(jì)算，瞬態(tài)計(jì)算推薦使用使用PISOPISO。l當(dāng)網(wǎng)格比較歪斜時，無論穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)計(jì)算使用當(dāng)網(wǎng)格比較歪斜時，無論穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)計(jì)算使用PISOPISO方方法比較好。法比較好。lFLUENTFLUENT默認(rèn)使用默認(rèn)使用SIMPLESIMPLE方法，但當(dāng)對于較簡單的問題方法，但當(dāng)對于較簡單的問題（層流且無其它物理模型）計(jì)算的收斂注意受速度（層流且無其它物理模型）計(jì)算的收斂注意受速度壓力耦合的影響，這時可以使用壓力耦合的影響，這時可

20、以使用SIMPLECSIMPLEC方法，將下方法，將下松弛因子設(shè)為松弛因子設(shè)為1.0,1.0,以加速收斂。但有些時候這會引起以加速收斂。但有些時候這會引起計(jì)算不穩(wěn)定。計(jì)算不穩(wěn)定。 l當(dāng)需要保守的方法時，可用當(dāng)需要保守的方法時，可用SIMPLESIMPLE。當(dāng)流場復(fù)雜時（。當(dāng)流場復(fù)雜時（包含湍流或其它物理模型），計(jì)算收斂常受其它因素包含湍流或其它物理模型），計(jì)算收斂常受其它因素影響，這時使用影響，這時使用SIMPLESIMPLE和和SIMPLECSIMPLEC方法的收斂性都相方法的收斂性都相同。同。l瞬態(tài)計(jì)算使用瞬態(tài)計(jì)算使用PISOPISO可以使用較大時間步長，可將所有可以使用較大時間步長，可將

21、所有方程的下松弛因子設(shè)為方程的下松弛因子設(shè)為1.01.0。而對于歪斜很嚴(yán)重的網(wǎng)。而對于歪斜很嚴(yán)重的網(wǎng)格，應(yīng)將動量，壓力方程的下松弛因子之和為格，應(yīng)將動量，壓力方程的下松弛因子之和為1(1(如：如：壓力方程下松弛因子設(shè)為壓力方程下松弛因子設(shè)為0.3,0.3,動量方程設(shè)為動量方程設(shè)為0.70.7。速度壓力耦合方法速度壓力耦合方法(segregated(segregated使用使用) ) 亞松弛因子亞松弛因子u對非線性方程使用迭代求解。對非線性方程使用迭代求解。u為了使求解穩(wěn)定，使用亞松弛因子使變量在兩次迭代間為了使求解穩(wěn)定，使用亞松弛因子使變量在兩次迭代間的變化減小。的變化減小。 : : 亞松弛因

22、子。亞松弛因子。l例如，設(shè)亞松弛因子為例如，設(shè)亞松弛因子為0.20.2，就限制變量，就限制變量 每次迭代只能改變每次迭代只能改變20%20%。u默認(rèn)的亞松弛因子值對大部分的問題都是適用的，但對默認(rèn)的亞松弛因子值對大部分的問題都是適用的，但對一些顯著的非線性問題一些顯著的非線性問題( (如：某些湍流和高雷諾數(shù)自然如：某些湍流和高雷諾數(shù)自然對流對流) )可考慮適當(dāng)?shù)臏p少因子值?？煽紤]適當(dāng)?shù)臏p少因子值。PPPold,P 多重網(wǎng)格多重網(wǎng)格u多重網(wǎng)格在一下方面的計(jì)算可以加速收斂：多重網(wǎng)格在一下方面的計(jì)算可以加速收斂：l網(wǎng)格單元數(shù)很多。網(wǎng)格單元數(shù)很多。l網(wǎng)格單元長寬比較大。網(wǎng)格單元長寬比較大。n例如，例如

23、，x/x/y 20 y 20 左右。左右。l熱傳遞率有很大差異。熱傳遞率有很大差異。n例如連接熱傳遞。例如連接熱傳遞。l多重網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格概念基本相同，只是多重網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格概念基本相同，只是執(zhí)行計(jì)算時有所不同。執(zhí)行計(jì)算時有所不同。 多重網(wǎng)格概念多重網(wǎng)格概念u多重網(wǎng)格使用從細(xì)到粗的一系列網(wǎng)格。多重網(wǎng)格使用從細(xì)到粗的一系列網(wǎng)格。l選擇好網(wǎng)格系列的數(shù)目，求解器會自動生成這一系列網(wǎng)格。選擇好網(wǎng)格系列的數(shù)目，求解器會自動生成這一系列網(wǎng)格。l使用粗網(wǎng)格比使用細(xì)網(wǎng)格可以使邊界信息的影響更快的傳遞到使用粗網(wǎng)格比使用細(xì)網(wǎng)格可以使邊界信息的影響更快的傳遞到網(wǎng)格內(nèi)部節(jié)點(diǎn)上。網(wǎng)格內(nèi)部節(jié)點(diǎn)上。n在計(jì)算

24、域內(nèi)，粗網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間靠得更近，空間中的計(jì)算單元更在計(jì)算域內(nèi)，粗網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間靠得更近，空間中的計(jì)算單元更少有利于信息傳播，加速收斂。少有利于信息傳播，加速收斂。l但是細(xì)網(wǎng)格可以提高精度。但是細(xì)網(wǎng)格可以提高精度。original gridcoarse grid level 1coarse grid level 2 u使用粗網(wǎng)格上的計(jì)算結(jié)果作為細(xì)網(wǎng)格計(jì)算的起始點(diǎn)。使用粗網(wǎng)格上的計(jì)算結(jié)果作為細(xì)網(wǎng)格計(jì)算的起始點(diǎn)。l粗網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果包含了邊界條件和遠(yuǎn)處節(jié)點(diǎn)的影響。粗網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果包含了邊界條件和遠(yuǎn)處節(jié)點(diǎn)的影響。l以此為細(xì)網(wǎng)格計(jì)算起始可以加速收斂。以此為細(xì)網(wǎng)格計(jì)算起始可以加速收斂。l最后可以得到細(xì)網(wǎng)格上的解。最后可

25、以得到細(xì)網(wǎng)格上的解。n中間過程的粗網(wǎng)格計(jì)算僅僅是為了加速收斂，并且不改變最中間過程的粗網(wǎng)格計(jì)算僅僅是為了加速收斂，并且不改變最后結(jié)果。后結(jié)果。細(xì)網(wǎng)細(xì)網(wǎng)格格 修正修正summed equations (or volume-averaged solution)粗網(wǎng)粗網(wǎng)格格 Coupled SolverCoupled Solver中的克朗數(shù)設(shè)置中的克朗數(shù)設(shè)置u計(jì)算中時間步長計(jì)算中時間步長t t 由克朗數(shù)由克朗數(shù)CFL (Courant-Friedrichs-CFL (Courant-Friedrichs-Lewy)Lewy)計(jì)算得到：計(jì)算得到： u通常在通常在coupled/explicit sol

26、vercoupled/explicit solver中中l(wèi)由于穩(wěn)定性限制，克朗數(shù)（由于穩(wěn)定性限制，克朗數(shù)（Courant numberCourant number）一般不能大于）一般不能大于2.02.0，默認(rèn)值為，默認(rèn)值為1.01.0。l對復(fù)雜的物理問題可能還需要進(jìn)一步減小克朗數(shù)。比如，高馬赫對復(fù)雜的物理問題可能還需要進(jìn)一步減小克朗數(shù)。比如，高馬赫數(shù)流動。數(shù)流動。l對顯式非穩(wěn)態(tài)問題，要定義時間步長對顯式非穩(wěn)態(tài)問題，要定義時間步長t t 。u在在coupled/implicit solvercoupled/implicit solver中中l(wèi)克朗數(shù)可以設(shè)置到克朗數(shù)可以設(shè)置到10, 10010,

27、100，甚至更高。，甚至更高。l當(dāng)出現(xiàn)發(fā)散時，多重網(wǎng)格求解能夠減小克朗數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)散時，多重網(wǎng)格求解能夠減小克朗數(shù)。uxt)CFL(CFL ：克朗數(shù)：克朗數(shù)其中其中 u ：速度尺度：速度尺度 x ：網(wǎng)格間隔：網(wǎng)格間隔 增大克朗數(shù)加速收斂增大克朗數(shù)加速收斂u如果計(jì)算中殘差出現(xiàn)下列情況如果計(jì)算中殘差出現(xiàn)下列情況 可以增大克朗數(shù)加速收斂。可以增大克朗數(shù)加速收斂。l單調(diào)減小。單調(diào)減小。l輕微振蕩，但任減小。輕微振蕩，但任減小。u 菜單：菜單：Solve Solve Controls Controls Solution. Solution. 設(shè)置合理初場設(shè)置合理初場u求解前對所有要求解的變量賦初值。求解

28、前對所有要求解的變量賦初值。 菜單菜單SolveSolve Initialize Initialize InitializeInitializel增強(qiáng)求解穩(wěn)定性。增強(qiáng)求解穩(wěn)定性。l某些情況下，必須給出真確的初值。某些情況下，必須給出真確的初值。n例如在噴管計(jì)算中就得不到超音速流結(jié)果除非給出超音速例如在噴管計(jì)算中就得不到超音速流結(jié)果除非給出超音速初場。初場。u對單獨(dú)變量在給定區(qū)域內(nèi)給出補(bǔ)充初場。對單獨(dú)變量在給定區(qū)域內(nèi)給出補(bǔ)充初場。 菜單菜單Solve Solve Initialize Initialize PatchPatchl對自由噴射流，可以事先給出高速初場。對自由噴射流，可以事先給出高速初

29、場。l燃燒計(jì)算，可以給出高溫初場。燃燒計(jì)算，可以給出高溫初場。u從以前的結(jié)果開始新的計(jì)算。從以前的結(jié)果開始新的計(jì)算。 從以前的結(jié)果開始計(jì)算從以前的結(jié)果開始計(jì)算u但求解問題的某些條件發(fā)生改變時，可以把以前的結(jié)但求解問題的某些條件發(fā)生改變時，可以把以前的結(jié)果作為初場條件開始新的計(jì)算，有利于計(jì)算的收斂。果作為初場條件開始新的計(jì)算，有利于計(jì)算的收斂。 判斷收斂判斷收斂u通常收斂殘差限為通常收斂殘差限為1e101e10-3-3。u例外例外l使用使用segregatedsegregated求解，能量殘差應(yīng)設(shè)為求解，能量殘差應(yīng)設(shè)為1 1e10e10-6-6。l使用使用segregatedsegregated

30、求解，組分殘差也應(yīng)減小使到達(dá)組求解，組分殘差也應(yīng)減小使到達(dá)組分平衡。分平衡。u監(jiān)視其它變量值或平衡情況，以確定是否收斂。監(jiān)視其它變量值或平衡情況，以確定是否收斂。 殘差圖殘差圖u這里的殘差圖顯示這里的殘差圖顯示l左圖顯示殘差值到達(dá)指定的容差。左圖顯示殘差值到達(dá)指定的容差。l右圖顯示存在收斂困難。右圖顯示存在收斂困難。所有方程收斂所有方程收斂連續(xù)方程出現(xiàn)收斂困難使得其連續(xù)方程出現(xiàn)收斂困難使得其它方程收斂也受影響它方程收斂也受影響 加速收斂加速收斂u使用以下方法加速收斂。使用以下方法加速收斂。l設(shè)置更合理的初場。設(shè)置更合理的初場。l調(diào)整亞松弛因子參數(shù)或改變克朗數(shù)調(diào)整亞松弛因子參數(shù)或改變克朗數(shù)(co

31、upled (coupled solver) solver) 。l調(diào)整多層網(wǎng)格設(shè)置。調(diào)整多層網(wǎng)格設(shè)置。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性u如果殘差增大或不變，應(yīng)該進(jìn)行保守的設(shè)置。如果殘差增大或不變，應(yīng)該進(jìn)行保守的設(shè)置。l對收斂困難的方程減小亞松弛因子。對收斂困難的方程減小亞松弛因子。(segregated (segregated solvers) solvers) l減小克朗數(shù)。減小克朗數(shù)。(coupled solver)(coupled solver)l調(diào)整多重網(wǎng)格參數(shù)。調(diào)整多重網(wǎng)格參數(shù)。l先使用一次離散精度計(jì)算出初值，在進(jìn)一步用二階先使用一次離散精度計(jì)算出初值，在進(jìn)一步用二階精度計(jì)算。精度計(jì)算。 增強(qiáng)穩(wěn)定性例

32、子增強(qiáng)穩(wěn)定性例子u殘差圖顯示減小亞松弛因子后收斂性得到改善。殘差圖顯示減小亞松弛因子后收斂性得到改善。Under-relaxation decreased here 精確性精確性u當(dāng)?shù)玫绞諗拷Y(jié)果后，需要確定結(jié)果的精確性。當(dāng)?shù)玫绞諗拷Y(jié)果后，需要確定結(jié)果的精確性。收斂結(jié)果收斂結(jié)果如果還沒，再使用二階離散格式繼續(xù)計(jì)算出收斂結(jié)果如果還沒，再使用二階離散格式繼續(xù)計(jì)算出收斂結(jié)果檢查流場中顯著的特征和變量值是否合理檢查流場中顯著的特征和變量值是否合理加密網(wǎng)格繼續(xù)計(jì)算并得出收斂結(jié)果加密網(wǎng)格繼續(xù)計(jì)算并得出收斂結(jié)果得到的加密網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果得到的加密網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果結(jié)果是否有變化結(jié)果是否有變化是是否否得到與網(wǎng)格獨(dú)立得到與網(wǎng)格獨(dú)立的結(jié)果的結(jié)果 判斷結(jié)果是否具有網(wǎng)格獨(dú)立性判斷結(jié)果是否具有網(wǎng)格獨(dú)立性u對比不同網(wǎng)格下的計(jì)算結(jié)果判斷結(jié)果是否具有網(wǎng)格獨(dú)對比不同網(wǎng)格下的計(jì)算結(jié)果判斷結(jié)果是否具有網(wǎng)格獨(dú)立性。立性。l總體的壓力下降。（菜單：總體的壓力下降。（菜單：Report Report Surface Surface Integrals.)Integrals.)l總體傳熱系數(shù)。（菜單：總體傳熱系數(shù)。（菜單：Report Report Surface Surface Integrals.)Integrals.)l升力、拉力、力矩系數(shù)。（菜單：升力、拉力、力矩系數(shù)。（菜單：Report Report Forces.) Fo