求解器設(shè)置IntroductoryFLUENTTraining演示教學(xué)

1、 求解求解(qi ji)器的設(shè)置器的設(shè)置Introductory FLUENT Training第一頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006大綱大綱(dgng)使用求解器使用求解器設(shè)置求解器參數(shù)設(shè)置求解器參數(shù)收斂收斂定義定義監(jiān)視監(jiān)視穩(wěn)定性穩(wěn)定性加速收斂加速收斂準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)問(wèn)題非定常流動(dòng)問(wèn)題(wnt)設(shè)置設(shè)置非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)摘要摘要附錄附錄第二頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.

2、3 December 2006大綱大綱(dgng)使用求解器（大致使用求解器（大致(dzh)求解過(guò)程）求解過(guò)程）設(shè)置求解器參數(shù)設(shè)置求解器參數(shù)收斂收斂定義定義監(jiān)視監(jiān)視穩(wěn)定性穩(wěn)定性加速收斂加速收斂準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)摘要摘要附錄附錄第三頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006否設(shè)置(shzh)求解參數(shù)初始化激活(j hu)感興趣的監(jiān)視修正參數(shù)或網(wǎng)格計(jì)算檢查(jinch)收斂檢查準(zhǔn)確性停求解過(guò)程概

3、覽求解過(guò)程概覽求解參數(shù)求解參數(shù)選擇求解器選擇求解器離散化方案離散化方案初始化初始化收斂收斂監(jiān)視收斂監(jiān)視收斂穩(wěn)定性穩(wěn)定性設(shè)置低松弛設(shè)置低松弛設(shè)置柯朗數(shù)設(shè)置柯朗數(shù)加速收斂加速收斂精確度精確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性自適應(yīng)自適應(yīng)是是否第四頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006可用的求解可用的求解(qi ji)器器在在FLUENT中有兩個(gè)可用的求解器中有兩個(gè)可用的求解器基于壓力基于壓力(yl)的求解器的求解器基于密度的求解器基于密度的求解器pressure-based求解器把動(dòng)量和壓力求解器把動(dòng)量和壓力(yl)（或（或者壓力者壓力

4、(yl)修正）作為主要變量修正）作為主要變量壓力壓力(yl)速度耦合算法則起源于從連續(xù)性速度耦合算法則起源于從連續(xù)性方程出發(fā)推導(dǎo)一個(gè)壓力方程出發(fā)推導(dǎo)一個(gè)壓力(yl)方程方程基于壓力基于壓力(yl)的求解器中兩個(gè)運(yùn)算法則可用的求解器中兩個(gè)運(yùn)算法則可用分離求解器按順序求解算壓力分離求解器按順序求解算壓力(yl)修正和修正和動(dòng)量方程動(dòng)量方程壓力壓力(yl)耦合求解器同時(shí)解算壓力耦合求解器同時(shí)解算壓力(yl)和和動(dòng)量方程動(dòng)量方程SegregatedPBCSSolve Turbulence Equation(s)Solve SpeciesSolve EnergyDBCSSolve Other Trans

5、port Equations as requiredSolve Mass Continuity;Update VelocitySolve U-MomentumSolve V-MomentumSolve W-MomentumSolve Mass& MomentumSolve Mass,Momentum,Energy,Species第五頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006可用求解可用求解(qi ji)器器基于密度的耦合求解器以矢量基于密度的耦合求解器以矢量形式同時(shí)求解連續(xù)性方程，動(dòng)量形式同時(shí)求解連續(xù)性方程，動(dòng)量方程，能量

6、方程，如果需要還可方程，能量方程，如果需要還可求解組分方程。壓力由狀態(tài)方程求解組分方程。壓力由狀態(tài)方程得到。其他的標(biāo)量方程用分離求得到。其他的標(biāo)量方程用分離求解器求解。解器求解?；诿芏鹊那蠼馄骷饶苡糜陲@式基于密度的求解器既能用于顯式也能用于隱式求解方式也能用于隱式求解方式隱式使用高斯隱式使用高斯/賽德?tīng)枌?duì)稱(chēng)塊方賽德?tīng)枌?duì)稱(chēng)塊方法來(lái)解出變量法來(lái)解出變量顯式顯式使用龍格庫(kù)塔顯式時(shí)間使用龍格庫(kù)塔顯式時(shí)間積分格式積分格式(g shi)注意：基于壓力的求解器只有隱注意：基于壓力的求解器只有隱式格式式格式(g shi)第六頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.

7、3 December 2006選擇選擇(xunz)一個(gè)求解器一個(gè)求解器pressure-based求解器在從低速不可壓流到高速可壓流這樣大范圍的流求解器在從低速不可壓流到高速可壓流這樣大范圍的流動(dòng)體系中都適用動(dòng)體系中都適用需要較小內(nèi)存需要較小內(nèi)存在求解過(guò)程中彈性較大在求解過(guò)程中彈性較大基于壓力的耦合求解器對(duì)大多數(shù)的單相流動(dòng)是適用的，而且它基于壓基于壓力的耦合求解器對(duì)大多數(shù)的單相流動(dòng)是適用的，而且它基于壓力求解器效果好。對(duì)多相流，周期質(zhì)量流和力求解器效果好。對(duì)多相流，周期質(zhì)量流和NITA型不適用。型不適用。比分離式求解器要多用比分離式求解器要多用1.52倍內(nèi)存。倍內(nèi)存。(DBCS)密度耦合解算器

8、一般適用于有強(qiáng)烈耦合或者在密度，能量，動(dòng)密度耦合解算器一般適用于有強(qiáng)烈耦合或者在密度，能量，動(dòng)量或組分之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的情況量或組分之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的情況舉例舉例(j l)：伴隨燃燒，高超音速流，相互沖擊的高速可壓流：伴隨燃燒，高超音速流，相互沖擊的高速可壓流隱式解法通常更受喜歡，因?yàn)轱@式方式在時(shí)間步長(zhǎng)上有嚴(yán)格限制隱式解法通常更受喜歡，因?yàn)轱@式方式在時(shí)間步長(zhǎng)上有嚴(yán)格限制顯式方式用在流動(dòng)的特征時(shí)間比例與聲學(xué)時(shí)間比例處于相同量級(jí)的情顯式方式用在流動(dòng)的特征時(shí)間比例與聲學(xué)時(shí)間比例處于相同量級(jí)的情況下（比如高馬赫數(shù)沖擊波傳播）況下（比如高馬赫數(shù)沖擊波傳播）第七頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUE

9、NT NotesFLUENT v6.3 December 2006離散離散(lsn)化（插值方法）化（插值方法）場(chǎng)變量（存儲(chǔ)于單元體中心場(chǎng)變量（存儲(chǔ)于單元體中心(zhngxn)）必須內(nèi)插于控制體的面上）必須內(nèi)插于控制體的面上對(duì)流形式的內(nèi)插方案對(duì)流形式的內(nèi)插方案First-Order Upwind 一階迎風(fēng)最容易收斂，只有一階精度一階迎風(fēng)最容易收斂，只有一階精度Power Law 冪率定理當(dāng)雷諾數(shù)小于冪率定理當(dāng)雷諾數(shù)小于5（低雷諾數(shù)）時(shí)比一階精度更高（低雷諾數(shù)）時(shí)比一階精度更高Second-Order Upwind 二階迎風(fēng)對(duì)一階精度來(lái)說(shuō)使用更小的截?cái)嗾`差，二階迎風(fēng)對(duì)一階精度來(lái)說(shuō)使用更小的截?cái)嗾`

10、差，適用三角適用三角/四面體網(wǎng)格或者當(dāng)流動(dòng)與網(wǎng)格不在一條直線上；收斂可能變慢四面體網(wǎng)格或者當(dāng)流動(dòng)與網(wǎng)格不在一條直線上；收斂可能變慢Monotone Upstream-Centered Schemes for Conservation Laws (MUSCL) 當(dāng)?shù)禺?dāng)?shù)?階對(duì)流離散化格式，用于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；在預(yù)測(cè)二次流，漩渦，階對(duì)流離散化格式，用于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格；在預(yù)測(cè)二次流，漩渦，力等等時(shí)更精確力等等時(shí)更精確Quadratic Upwind Interpolation (QUICK) 二次迎風(fēng)插值法二次迎風(fēng)插值法VSVtNfffNffffffacesfacesAAV第八頁(yè)，共46頁(yè)。Introd

11、uctory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006插值方法插值方法(fngf)（梯度）（梯度）對(duì)于更高階數(shù)的離散化方案，求解擴(kuò)散通量和速度派生需要先解出變量的對(duì)于更高階數(shù)的離散化方案，求解擴(kuò)散通量和速度派生需要先解出變量的梯度。梯度。單元體中心處結(jié)果變量的梯度可以用三種方法得到單元體中心處結(jié)果變量的梯度可以用三種方法得到Green-Gauss Cell-Based 格林高斯基于單元體默認(rèn)方法；解有偽擴(kuò)散格林高斯基于單元體默認(rèn)方法；解有偽擴(kuò)散（求解域的拖尾現(xiàn)象）（求解域的拖尾現(xiàn)象）Green-Gauss Node-Based 格林高斯基于節(jié)點(diǎn)更精確；最小化偽

12、擴(kuò)散；格林高斯基于節(jié)點(diǎn)更精確；最小化偽擴(kuò)散；推薦用在三角網(wǎng)格上推薦用在三角網(wǎng)格上Least-Squares Cell-Based 基于單元體的最小二乘法基于單元體的最小二乘法(chngf)推薦用于推薦用于多面體網(wǎng)格；與上一種有相同精度和屬性多面體網(wǎng)格；與上一種有相同精度和屬性在面上的結(jié)果變量梯度用多維泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)在面上的結(jié)果變量梯度用多維泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)VSVtNfffNffffffacesfacesAAV第九頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006對(duì)面壓力對(duì)面壓力(yl)的插值方法的插值方法下面是下面是FLUENT中可用的

13、使用分離求解器的用來(lái)計(jì)算單元體面上壓力的插中可用的使用分離求解器的用來(lái)計(jì)算單元體面上壓力的插值格式：值格式：Standard 標(biāo)準(zhǔn)缺省格式；對(duì)大表面邊界層附近的曲面法線壓力梯度流動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)缺省格式；對(duì)大表面邊界層附近的曲面法線壓力梯度流動(dòng)求解精度會(huì)降低（但是不能夠用于流動(dòng)中壓力急劇變化的地方應(yīng)該用求解精度會(huì)降低（但是不能夠用于流動(dòng)中壓力急劇變化的地方應(yīng)該用PRESTO!格式格式 代替）代替）PRESTO! 用于高回旋流，壓力急劇變化流（多孔介質(zhì)，渦扇模型，等用于高回旋流，壓力急劇變化流（多孔介質(zhì)，渦扇模型，等等），或者劇烈彎曲的區(qū)域等），或者劇烈彎曲的區(qū)域Linear 線性的當(dāng)其它選項(xiàng)導(dǎo)致收斂困難

14、或者出現(xiàn)非物理現(xiàn)象時(shí)使用線性的當(dāng)其它選項(xiàng)導(dǎo)致收斂困難或者出現(xiàn)非物理現(xiàn)象時(shí)使用Second-Order 二階用于可壓流；不能用于多孔介質(zhì)，跳躍，風(fēng)扇，等等。二階用于可壓流；不能用于多孔介質(zhì)，跳躍，風(fēng)扇，等等?；蛘呋蛘遃OF/混合混合(hnh)多相流。多相流。Body Force Weighted 體積力當(dāng)體積力很大時(shí)，比如高雷諾數(shù)自然對(duì)流體積力當(dāng)體積力很大時(shí)，比如高雷諾數(shù)自然對(duì)流或者高回旋流?；蛘吒呋匦鳌５谑?yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006壓力壓力(yl)速度耦合速度耦合當(dāng)使用基于壓力的求解器時(shí)，壓力速度耦合是指

15、在離散連續(xù)性方程當(dāng)使用基于壓力的求解器時(shí)，壓力速度耦合是指在離散連續(xù)性方程時(shí)，利用時(shí)，利用(lyng)連續(xù)性方程和動(dòng)量方程聯(lián)合推導(dǎo)出一個(gè)壓力方程（或連續(xù)性方程和動(dòng)量方程聯(lián)合推導(dǎo)出一個(gè)壓力方程（或者壓力修正）的數(shù)值運(yùn)算法則者壓力修正）的數(shù)值運(yùn)算法則在在FLUENT中有下面四種耦合方法中有下面四種耦合方法Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations (SIMPLE) 半隱式半隱式連接壓力方程方法連接壓力方程方法缺省格式缺省格式SIMPLE-Consistent (SIMPLEC)允許對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題快速收斂（比如，沒(méi)有物理上可用模型的層流）允許對(duì)簡(jiǎn)

16、單問(wèn)題快速收斂（比如，沒(méi)有物理上可用模型的層流）Pressure-Implicit with Splitting of Operators (PISO)對(duì)非定常流動(dòng)問(wèn)題或者包含比平均網(wǎng)格傾斜度更高的網(wǎng)格適用對(duì)非定常流動(dòng)問(wèn)題或者包含比平均網(wǎng)格傾斜度更高的網(wǎng)格適用Fractional Step Method (FSM) 對(duì)非定常流的分步方法對(duì)非定常流的分步方法用于用于NITA格式；與格式；與PISO特征相同特征相同第十一頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006初始化初始化迭代計(jì)算之前需要給所有變量初始化迭代計(jì)算之前需要給所有

17、變量初始化和實(shí)際情況近似的假設(shè)可改善和實(shí)際情況近似的假設(shè)可改善(gishn)解的解的穩(wěn)定性和加速收斂穩(wěn)定性和加速收斂對(duì)有些問(wèn)題，一個(gè)好的初始假設(shè)是必需的。對(duì)有些問(wèn)題，一個(gè)好的初始假設(shè)是必需的。舉例：高溫區(qū)域引起化學(xué)反應(yīng)舉例：高溫區(qū)域引起化學(xué)反應(yīng)修補(bǔ)值用于特定區(qū)域的獨(dú)立變量修補(bǔ)值用于特定區(qū)域的獨(dú)立變量自由射流（高速射流）自由射流（高速射流）燃燒問(wèn)題（高溫區(qū)域來(lái)初始化反應(yīng)）燃燒問(wèn)題（高溫區(qū)域來(lái)初始化反應(yīng)）單元寄存器（在自適應(yīng)面板上給單元體作記單元寄存器（在自適應(yīng)面板上給單元體作記號(hào)）能夠用于補(bǔ)綴不同領(lǐng)域的不同地方號(hào)）能夠用于補(bǔ)綴不同領(lǐng)域的不同地方SolveInitializeInitializeS

18、olveInitializePatch第十二頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006全部全部(qunb)多重網(wǎng)格初始化多重網(wǎng)格初始化全部多重網(wǎng)格初始化能夠用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)更好的流場(chǎng)初始化全部多重網(wǎng)格初始化能夠用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)更好的流場(chǎng)初始化TUI command: TUI 命令：命令： /solve/init/fmg-initialization在計(jì)算上又省又快。在粗網(wǎng)格上用一階精度的歐拉方程在計(jì)算上又省又快。在粗網(wǎng)格上用一階精度的歐拉方程(fngchng)計(jì)算計(jì)算在基于壓力和密度的求解器中都能使用，但是只能用于定常狀態(tài)。在基于

19、壓力和密度的求解器中都能使用，但是只能用于定常狀態(tài)。在把解轉(zhuǎn)到實(shí)際網(wǎng)格上之前，在把解轉(zhuǎn)到實(shí)際網(wǎng)格上之前， FMG 使用完全近似存儲(chǔ)（使用完全近似存儲(chǔ)（FAS）多重網(wǎng)格方法用在）多重網(wǎng)格方法用在一系列粗網(wǎng)格上來(lái)解決流動(dòng)問(wèn)題。一系列粗網(wǎng)格上來(lái)解決流動(dòng)問(wèn)題。設(shè)置能夠用設(shè)置能夠用TUI命令存取命令存取/solve/init/set-fmg-initializationFMG初始化方法對(duì)很多復(fù)雜問(wèn)題。包括在一個(gè)大的計(jì)算域上存在很大壓力和速度初始化方法對(duì)很多復(fù)雜問(wèn)題。包括在一個(gè)大的計(jì)算域上存在很大壓力和速度梯度的復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題都比較有用（比如：旋轉(zhuǎn)噴灌器，擴(kuò)展螺旋管）梯度的復(fù)雜流動(dòng)問(wèn)題都比較有用（比如：旋轉(zhuǎn)

20、噴灌器，擴(kuò)展螺旋管）第十三頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006檢查檢查(jinch)CaseCase Check是是FLUENT中的一種非常有用的功能，用于尋找常規(guī)中的一種非常有用的功能，用于尋找常規(guī)(chnggu)的設(shè)置錯(cuò)誤和在選擇的設(shè)置錯(cuò)誤和在選擇case參數(shù)和模型時(shí)提供指導(dǎo)參數(shù)和模型時(shí)提供指導(dǎo)使用法則和最優(yōu)方法使用法則和最優(yōu)方法Case 檢查主要依次檢查以下內(nèi)容檢查主要依次檢查以下內(nèi)容 網(wǎng)格網(wǎng)格模型選擇模型選擇邊界條件邊界條件材料屬性材料屬性求解器設(shè)置求解器設(shè)置列表選項(xiàng)部分包含推薦列表選項(xiàng)部分包含推薦自動(dòng)建議功

21、能將自動(dòng)改變錯(cuò)誤設(shè)置自動(dòng)建議功能將自動(dòng)改變錯(cuò)誤設(shè)置手動(dòng)推薦：手動(dòng)改變手動(dòng)推薦：手動(dòng)改變SolveCase Check第十四頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006大綱大綱(dgng)使用求解器（大致求解過(guò)程）使用求解器（大致求解過(guò)程）設(shè)置求解器參數(shù)設(shè)置求解器參數(shù)收斂收斂定義定義監(jiān)視監(jiān)視(jinsh)穩(wěn)定性穩(wěn)定性加速收斂加速收斂準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)摘要摘要附錄附錄第十五頁(yè)，共46頁(yè)。Intro

22、ductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006收斂收斂(shulin)收斂必須滿足下面條件：收斂必須滿足下面條件：所有離散化的守恒方程（動(dòng)量，能量，等等）在所有單所有離散化的守恒方程（動(dòng)量，能量，等等）在所有單元體中都達(dá)到設(shè)定的殘差或者解算在之后的迭代中不再元體中都達(dá)到設(shè)定的殘差或者解算在之后的迭代中不再改變改變?nèi)康馁|(zhì)量，動(dòng)量，能量，和標(biāo)量平衡都要達(dá)到全部的質(zhì)量，動(dòng)量，能量，和標(biāo)量平衡都要達(dá)到使用殘差記錄來(lái)監(jiān)視收斂使用殘差記錄來(lái)監(jiān)視收斂一般來(lái)說(shuō)，殘差減少一般來(lái)說(shuō)，殘差減少(jinsho)了三個(gè)數(shù)量級(jí)就意味著定了三個(gè)數(shù)量級(jí)就意味著定性的收斂。在這個(gè)時(shí)

23、候，主要的流動(dòng)特征就應(yīng)該已經(jīng)呈性的收斂。在這個(gè)時(shí)候，主要的流動(dòng)特征就應(yīng)該已經(jīng)呈現(xiàn)出來(lái)了。現(xiàn)出來(lái)了。能量殘差大小必須減少能量殘差大小必須減少(jinsho)到到 10-6 （對(duì)基于壓力的（對(duì)基于壓力的求解器而言）求解器而言）組分殘差大小需要減少組分殘差大小需要減少(jinsho)到到10-5 以達(dá)到介質(zhì)平衡。以達(dá)到介質(zhì)平衡。監(jiān)視定量收斂：監(jiān)視定量收斂：監(jiān)視其它相關(guān)關(guān)鍵變量監(jiān)視其它相關(guān)關(guān)鍵變量/物理量來(lái)確認(rèn)物理量來(lái)確認(rèn)確保全部質(zhì)量確保全部質(zhì)量/熱量熱量/物質(zhì)守恒得到滿足物質(zhì)守恒得到滿足第十六頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2

24、006收斂收斂(shulin)監(jiān)視：殘差監(jiān)視：殘差 殘差圖顯示直到殘差圖顯示直到(zhdo)殘差值達(dá)到了指定的殘差值達(dá)到了指定的容差范圍容差范圍All equations converged.10-310-6SolveMonitorsResidual第十七頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006收斂收斂(shulin)監(jiān)視：力監(jiān)視：力/面面除了殘差之外，你還能夠監(jiān)視：除了殘差之外，你還能夠監(jiān)視：升力，阻力或力矩升力，阻力或力矩相關(guān)變量或函數(shù)（比如，面積相關(guān)變量或函數(shù)（比如，面積(min j)分）在邊界上或者定義分）在邊界

25、上或者定義的面上的面上SolveMonitorsForceSolveMonitorsSurface第十八頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006校核校核(xio h)通量守恒通量守恒 除了監(jiān)視殘差和變除了監(jiān)視殘差和變量歷史量歷史(lsh)之外，之外，你還能檢查整體的你還能檢查整體的熱量和質(zhì)量平衡熱量和質(zhì)量平衡 凈不平衡量應(yīng)該小凈不平衡量應(yīng)該小于區(qū)域邊界上最小于區(qū)域邊界上最小通量的通量的1%ReportFluxes第十九頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December

26、 2006固定固定(gdng)收斂容差收斂容差如果如果(rgu)解的監(jiān)視器指示出解是收解的監(jiān)視器指示出解是收斂的，但是解依然跳動(dòng)或者在質(zhì)量斂的，但是解依然跳動(dòng)或者在質(zhì)量/熱熱量上不平衡，這也清楚地表明解還沒(méi)量上不平衡，這也清楚地表明解還沒(méi)有收斂有收斂在這種情況下，你需要：在這種情況下，你需要：減少收斂性判據(jù)的值或者在殘差監(jiān)視減少收斂性判據(jù)的值或者在殘差監(jiān)視面板關(guān)掉殘差監(jiān)視面板面板關(guān)掉殘差監(jiān)視面板繼續(xù)迭代直到解收斂繼續(xù)迭代直到解收斂在收斂性判據(jù)下選擇在收斂性判據(jù)下選擇none將會(huì)指示將會(huì)指示FLUENT不給任何方程檢查收斂。不給任何方程檢查收斂。SolveMonitorsSolveIterate

27、Residual第二十頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006收斂收斂(shulin)困難困難收斂性差，數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定性差，可能是因?yàn)樘岢龅膯?wèn)題收斂性差，數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定性差，可能是因?yàn)樘岢龅膯?wèn)題(wnt)本身就存在本身就存在問(wèn)題問(wèn)題(wnt)或是由于網(wǎng)格的質(zhì)量差，或者不適當(dāng)?shù)那蠼馄髟O(shè)置出現(xiàn)的?；蚴怯捎诰W(wǎng)格的質(zhì)量差，或者不適當(dāng)?shù)那蠼馄髟O(shè)置出現(xiàn)的。出現(xiàn)增長(zhǎng)的（分叉的）或者出現(xiàn)增長(zhǎng)的（分叉的）或者“停滯的停滯的”殘差殘差分離的殘差意味著在守恒方程中不平衡一直在增長(zhǎng)分離的殘差意味著在守恒方程中不平衡一直在增長(zhǎng)不收斂的結(jié)果是錯(cuò)誤的不收

28、斂的結(jié)果是錯(cuò)誤的Continuity equation convergencetrouble affects convergence ofall equations.u解決方案u確保問(wèn)題建立是正確的u用一階離散化格式計(jì)算一個(gè)初始解u對(duì)有收斂(shulin)問(wèn)題的方程減少低松弛因子（基于壓力的求解器）u減少柯朗數(shù)（基于密度的求解器）u重畫(huà)網(wǎng)格和修改有大縱橫比和大斜度的單元體第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006修飾欠松弛修飾欠松弛(sn ch)因子因子內(nèi)嵌欠松弛因子內(nèi)嵌欠松弛因子 用來(lái)穩(wěn)定壓力用來(lái)穩(wěn)定壓力求解器的

29、迭代過(guò)程求解器的迭代過(guò)程使用默認(rèn)欠松弛因子來(lái)開(kāi)始計(jì)算使用默認(rèn)欠松弛因子來(lái)開(kāi)始計(jì)算減少動(dòng)量的欠松弛因子經(jīng)常能夠減少動(dòng)量的欠松弛因子經(jīng)常能夠幫助收斂幫助收斂默認(rèn)設(shè)置是對(duì)較大范圍的問(wèn)題適默認(rèn)設(shè)置是對(duì)較大范圍的問(wèn)題適用用(shyng)的，如果需要的話，的，如果需要的話，你可以減少這個(gè)值你可以減少這個(gè)值適當(dāng)?shù)脑O(shè)置最好從試驗(yàn)中得到適當(dāng)?shù)脑O(shè)置最好從試驗(yàn)中得到pppold,u對(duì)基于密度(md)的求解器來(lái)說(shuō)，欠松弛因子對(duì)于外部方程連接的設(shè)置修正用在基于壓力的求解器SolveControlsSolution第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Decemb

30、er 2006修正修正(xizhng)柯朗數(shù)柯朗數(shù)即使是定常問(wèn)題也包括衰減項(xiàng)即使是定常問(wèn)題也包括衰減項(xiàng)柯朗數(shù)定義時(shí)間步柯朗數(shù)定義時(shí)間步對(duì)基于密度的顯式求解器對(duì)基于密度的顯式求解器穩(wěn)定性約束給柯朗數(shù)一個(gè)最大穩(wěn)定性約束給柯朗數(shù)一個(gè)最大的限制的限制(xinzh)不能大于不能大于2（默認(rèn)值為（默認(rèn)值為1）當(dāng)收斂困難時(shí)減小柯朗數(shù)當(dāng)收斂困難時(shí)減小柯朗數(shù)基于密度的隱式算法基于密度的隱式算法柯朗數(shù)不受穩(wěn)定性約束限制柯朗數(shù)不受穩(wěn)定性約束限制(xinzh)默認(rèn)值是默認(rèn)值是5uxt)CFL(SolveControlsSolutionMesh sizeAppropriate velocity scale第二十三頁(yè)，共

31、46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006加速加速(ji s)收斂收斂 收斂可以由以下方式加速：收斂可以由以下方式加速： 提供更好的初始條件提供更好的初始條件 從一個(gè)已有的解開(kāi)始（如果需要的話可以使用從一個(gè)已有的解開(kāi)始（如果需要的話可以使用文件或者插值）文件或者插值） 逐漸增加的欠松弛因子或者柯朗數(shù)逐漸增加的欠松弛因子或者柯朗數(shù) 過(guò)高的值會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定或者收斂問(wèn)題過(guò)高的值會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定或者收斂問(wèn)題(wnt) 建議在繼續(xù)迭代之前保存建議在繼續(xù)迭代之前保存case和和data文件文件 控制多重網(wǎng)格求解器設(shè)定（但是默認(rèn)設(shè)置提供控制多重網(wǎng)格

32、求解器設(shè)定（但是默認(rèn)設(shè)置提供了一個(gè)精確的網(wǎng)格設(shè)置而且一般不需要改動(dòng)）了一個(gè)精確的網(wǎng)格設(shè)置而且一般不需要改動(dòng)）第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006從已有的解開(kāi)始從已有的解開(kāi)始(kish)當(dāng)改變當(dāng)改變(gibin)用于問(wèn)題說(shuō)明時(shí)已有的解可以作為初始條件用于問(wèn)題說(shuō)明時(shí)已有的解可以作為初始條件使用解的插值來(lái)初始化一個(gè)運(yùn)行（當(dāng)粗糙網(wǎng)格解是可用的時(shí)使用解的插值來(lái)初始化一個(gè)運(yùn)行（當(dāng)粗糙網(wǎng)格解是可用的時(shí)候?qū)﹂_(kāi)始一個(gè)細(xì)網(wǎng)格候?qū)﹂_(kāi)始一個(gè)細(xì)網(wǎng)格case特別有用）特別有用）一旦這個(gè)解初始化，附加的迭代經(jīng)常使用現(xiàn)在的數(shù)據(jù)作為起一旦這個(gè)

33、解初始化，附加的迭代經(jīng)常使用現(xiàn)在的數(shù)據(jù)作為起始點(diǎn)始點(diǎn)對(duì)一些實(shí)際問(wèn)題如何提供初始解的一些建議對(duì)一些實(shí)際問(wèn)題如何提供初始解的一些建議Actual ProblemInitial ConditionHeat TransferIsothermalNatural convectionLow Rayleigh numberCombustion / reacting flowCold flowTurbulenceInviscid (Euler) solution FileInterpolate第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 20

34、06大綱大綱(dgng)使用求解器（大致求解過(guò)程）使用求解器（大致求解過(guò)程）設(shè)置求解器參數(shù)設(shè)置求解器參數(shù)(cnsh)收斂收斂定義定義監(jiān)視監(jiān)視穩(wěn)定性穩(wěn)定性加速收斂加速收斂準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)摘要摘要附錄附錄第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006解的精確性解的精確性 收斂解不一定是正確解收斂解不一定是正確解 經(jīng)常使用測(cè)量數(shù)據(jù)，物理定理來(lái)檢查和評(píng)價(jià)結(jié)經(jīng)常使用測(cè)量數(shù)據(jù)，物理定理來(lái)檢查和評(píng)價(jià)

35、結(jié)果果 對(duì)最終結(jié)果使用二階迎風(fēng)離散化格式對(duì)最終結(jié)果使用二階迎風(fēng)離散化格式 確保結(jié)果是獨(dú)立于網(wǎng)格的確保結(jié)果是獨(dú)立于網(wǎng)格的 使用自適應(yīng)來(lái)修正網(wǎng)格或者創(chuàng)建增加的網(wǎng)格數(shù)使用自適應(yīng)來(lái)修正網(wǎng)格或者創(chuàng)建增加的網(wǎng)格數(shù)使結(jié)果獨(dú)立于網(wǎng)格使結(jié)果獨(dú)立于網(wǎng)格If 如果流動(dòng)特征看起來(lái)不合如果流動(dòng)特征看起來(lái)不合理：理： 重新考慮物理模型和邊界條件重新考慮物理模型和邊界條件 檢查網(wǎng)格質(zhì)量而且可能要重畫(huà)檢查網(wǎng)格質(zhì)量而且可能要重畫(huà) 重新考慮邊界位置的選擇（或者計(jì)算域的位重新考慮邊界位置的選擇（或者計(jì)算域的位置）：計(jì)算域的選擇不適當(dāng)（特別置）：計(jì)算域的選擇不適當(dāng)（特別(tbi)是出是出流邊界）會(huì)顯著影響解的精確性流邊界）會(huì)顯著影響

36、解的精確性第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006網(wǎng)格質(zhì)量網(wǎng)格質(zhì)量(zhling)和解的精確性和解的精確性數(shù)字誤差是與單元梯度計(jì)算和單元面插值聯(lián)接在一起的數(shù)字誤差是與單元梯度計(jì)算和單元面插值聯(lián)接在一起的包含數(shù)字誤差的方式：包含數(shù)字誤差的方式：使用使用(shyng)高階離散化格式（二階迎風(fēng)，高階離散化格式（二階迎風(fēng)， MUSCL)努力使流動(dòng)與網(wǎng)格成一條直線使得努力使流動(dòng)與網(wǎng)格成一條直線使得“偽擴(kuò)散偽擴(kuò)散”最小化最小化優(yōu)化網(wǎng)格優(yōu)化網(wǎng)格足夠的網(wǎng)格密度是解決流動(dòng)特征的必要條件足夠的網(wǎng)格密度是解決流動(dòng)特征的必要條件內(nèi)插誤差

37、隨著單元體尺寸的減小而減小內(nèi)插誤差隨著單元體尺寸的減小而減小在不均勻網(wǎng)格處最小化網(wǎng)格尺寸的變化量在不均勻網(wǎng)格處最小化網(wǎng)格尺寸的變化量截?cái)嗾`差在統(tǒng)一的網(wǎng)格處是最小的截?cái)嗾`差在統(tǒng)一的網(wǎng)格處是最小的FLUENT 提供了基于單元體尺寸變化的網(wǎng)格適應(yīng)能力提供了基于單元體尺寸變化的網(wǎng)格適應(yīng)能力最小化網(wǎng)格傾斜和縱橫比最小化網(wǎng)格傾斜和縱橫比一般而言，避免縱橫比超過(guò)一般而言，避免縱橫比超過(guò)5：1（但是更高的縱橫比在邊界層處是（但是更高的縱橫比在邊界層處是允許的）允許的）最佳的方形最佳的方形/六面體網(wǎng)格是六面體網(wǎng)格是90度角度角最佳的三角最佳的三角/四面體是等邊的四面體是等邊的第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。Introdu

38、ctory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006決定決定(judng)網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性當(dāng)解在進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格時(shí)不再改變的獨(dú)立于網(wǎng)格的解存在當(dāng)解在進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格時(shí)不再改變的獨(dú)立于網(wǎng)格的解存在(cnzi)獲得一個(gè)網(wǎng)格獨(dú)立解的系統(tǒng)程序：獲得一個(gè)網(wǎng)格獨(dú)立解的系統(tǒng)程序：生成一個(gè)新的好網(wǎng)格生成一個(gè)新的好網(wǎng)格在在FLUENT中使用基于解的自適應(yīng)特征中使用基于解的自適應(yīng)特征在進(jìn)行之前保存原始網(wǎng)格在進(jìn)行之前保存原始網(wǎng)格如果你知道大的梯度會(huì)發(fā)生在哪兒，你需要在那里有一個(gè)比較好的初如果你知道大的梯度會(huì)發(fā)生在哪兒，你需要在那里有一個(gè)比較好的初始網(wǎng)格，比如使用邊界層和始網(wǎng)格，比如

39、使用邊界層和/或尺寸函數(shù)或尺寸函數(shù)適應(yīng)網(wǎng)格適應(yīng)網(wǎng)格數(shù)據(jù)從原始網(wǎng)格插值到優(yōu)化后的網(wǎng)格數(shù)據(jù)從原始網(wǎng)格插值到優(yōu)化后的網(wǎng)格FLUENT提供動(dòng)網(wǎng)格自適應(yīng)，它可以根據(jù)用戶(hù)定義標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)改變。提供動(dòng)網(wǎng)格自適應(yīng)，它可以根據(jù)用戶(hù)定義標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)改變。繼續(xù)計(jì)算直到收斂繼續(xù)計(jì)算直到收斂與在不同的網(wǎng)格上獲得的結(jié)果進(jìn)行比較與在不同的網(wǎng)格上獲得的結(jié)果進(jìn)行比較如果需要的話重復(fù)這個(gè)過(guò)程如果需要的話重復(fù)這個(gè)過(guò)程在簡(jiǎn)單問(wèn)題上使用不同的網(wǎng)格，用在簡(jiǎn)單問(wèn)題上使用不同的網(wǎng)格，用TUI命令寫(xiě)入和讀入來(lái)幫助新問(wèn)題的命令寫(xiě)入和讀入來(lái)幫助新問(wèn)題的設(shè)置。通過(guò)從已有文件中獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行插值可以得到更好的初始化結(jié)設(shè)置。通過(guò)從已有文件中獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行插值可以得

40、到更好的初始化結(jié)果。果。FileInterpolateGridAdapt第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006大綱大綱(dgng)使用求解器（大致求解過(guò)程）使用求解器（大致求解過(guò)程）設(shè)置求解器參數(shù)設(shè)置求解器參數(shù)收斂收斂(shulin)定義定義監(jiān)視監(jiān)視穩(wěn)定性穩(wěn)定性加速收斂加速收斂(shulin)準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格獨(dú)立性網(wǎng)格自適應(yīng)網(wǎng)格自適應(yīng)非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)問(wèn)題設(shè)置非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)非定常流動(dòng)模型選項(xiàng)摘要摘要附錄附錄第三十頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUE

41、NT NotesFLUENT v6.3 December 2006非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型(mxng)解算在每個(gè)時(shí)間步內(nèi)都迭代到收斂，然后前進(jìn)到下一步解算在每個(gè)時(shí)間步內(nèi)都迭代到收斂，然后前進(jìn)到下一步解的初始化定義了初始條件而且這些條件必須是真實(shí)的解的初始化定義了初始條件而且這些條件必須是真實(shí)的非迭代時(shí)間前進(jìn)法對(duì)更快的計(jì)算機(jī)時(shí)間適用（看附錄中的細(xì)節(jié)）非迭代時(shí)間前進(jìn)法對(duì)更快的計(jì)算機(jī)時(shí)間適用（看附錄中的細(xì)節(jié)）對(duì)基于壓力的解算器：對(duì)基于壓力的解算器：時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)間步長(zhǎng), t, 在在 Iterate 面板中設(shè)置面板中設(shè)置t 必須足夠小必須足夠小 用來(lái)解決用來(lái)解決(jiju)依賴(lài)于時(shí)間的特征依賴(lài)于時(shí)間的

42、特征; 保證在每個(gè)時(shí)間步的最大迭代步數(shù)中能夠達(dá)到收斂保證在每個(gè)時(shí)間步的最大迭代步數(shù)中能夠達(dá)到收斂合適的時(shí)間步長(zhǎng)可以由下估計(jì)得出：合適的時(shí)間步長(zhǎng)可以由下估計(jì)得出：時(shí)間步長(zhǎng)估算也能夠被選擇為了能夠解算得出非定常流動(dòng)的特時(shí)間步長(zhǎng)估算也能夠被選擇為了能夠解算得出非定常流動(dòng)的特征（比如流動(dòng)在一個(gè)已知的波動(dòng)周期內(nèi)）征（比如流動(dòng)在一個(gè)已知的波動(dòng)周期內(nèi)）使用零時(shí)間步數(shù)來(lái)定義及時(shí)不前進(jìn)的迭代使用零時(shí)間步數(shù)來(lái)定義及時(shí)不前進(jìn)的迭代PISO格式可能對(duì)許多非定常流動(dòng)的加速收斂都有幫助格式可能對(duì)許多非定常流動(dòng)的加速收斂都有幫助velocityflowsticCharacterisizecellTypicalt第三十一頁(yè)，

43、共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006非定常流動(dòng)模型非定常流動(dòng)模型(mxng)選項(xiàng)選項(xiàng)自適應(yīng)時(shí)間步自適應(yīng)時(shí)間步通過(guò)分析局部舍入誤差來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)間步長(zhǎng)通過(guò)分析局部舍入誤差來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)間步長(zhǎng)可以通過(guò)可以通過(guò)UDF來(lái)定制來(lái)定制時(shí)間統(tǒng)計(jì)平均時(shí)間統(tǒng)計(jì)平均對(duì)對(duì)LES紊流模型特別適用紊流模型特別適用如果值得的話，在迭代之前應(yīng)該如果值得的話，在迭代之前應(yīng)該(ynggi)設(shè)置設(shè)置運(yùn)動(dòng)（對(duì)于可以看到的流動(dòng)）運(yùn)動(dòng)（對(duì)于可以看到的流動(dòng)）對(duì)于基于密度的求解器，柯朗數(shù)定義了：對(duì)于基于密度的求解器，柯朗數(shù)定義了：對(duì)于密度顯式求解器的全局時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)于密度

44、顯式求解器的全局時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)于密度隱式求解器的虛的時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)于密度隱式求解器的虛的時(shí)間步長(zhǎng)真實(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)依然在真實(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)依然在Iterate 面板中定義面板中定義第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006小結(jié)小結(jié)(xioji)壓力模式和密度模式的求解器的求解過(guò)程是相同的壓力模式和密度模式的求解器的求解過(guò)程是相同的一直算到一個(gè)收斂的結(jié)果一直算到一個(gè)收斂的結(jié)果獲得一個(gè)二階的解（建議）獲得一個(gè)二階的解（建議）優(yōu)化網(wǎng)格并且重新計(jì)算直到獲得一個(gè)獨(dú)立優(yōu)化網(wǎng)格并且重新計(jì)算直到獲得一個(gè)獨(dú)立(dl)網(wǎng)格的解網(wǎng)格的解所有的求解器提供

45、工具用來(lái)判定和改善收斂和確保穩(wěn)定所有的求解器提供工具用來(lái)判定和改善收斂和確保穩(wěn)定所有的求解器提供工具來(lái)檢查和改善精確度所有的求解器提供工具來(lái)檢查和改善精確度解的精確性依賴(lài)于你所選擇的物理模型和定義的邊界條件是否合適解的精確性依賴(lài)于你所選擇的物理模型和定義的邊界條件是否合適第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006附錄附錄(fl) 背景背景(bijng) 有限體積法有限體積法 顯式對(duì)比隱式顯式對(duì)比隱式 獨(dú)立對(duì)比耦合獨(dú)立對(duì)比耦合 瞬態(tài)解瞬態(tài)解 NITA和和ITA格式的流程圖格式的流程圖第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。Introd

46、uctory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006The Finite Volume Method有限有限(yuxin)體積法體積法FLUENT 求解器基于有限體積求解器基于有限體積(tj)法法. 計(jì)算域離散為控制體的有限集合計(jì)算域離散為控制體的有限集合全部的質(zhì)量，動(dòng)量，能量等輸運(yùn)方程離散后應(yīng)用于每一個(gè)單元體全部的質(zhì)量，動(dòng)量，能量等輸運(yùn)方程離散后應(yīng)用于每一個(gè)單元體解出所有方程用來(lái)顯示流場(chǎng)解出所有方程用來(lái)顯示流場(chǎng)被一系列控制體積離散的管道流體區(qū)域 控制體積VAAVdVSdddVtAAVUnsteadyConvectionDiffusionGeneration

47、方程變量連續(xù)性1X 動(dòng)量(dngling)uY動(dòng)量(dngling)vZ動(dòng)量(dngling)w能量h第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006有限有限(yuxin)體積法體積法每個(gè)輸運(yùn)方程離散為代數(shù)形式，對(duì)單元體每個(gè)輸運(yùn)方程離散為代數(shù)形式，對(duì)單元體 P來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō),離散后的方程需要單元體中心和表面上的信息離散后的方程需要單元體中心和表面上的信息流場(chǎng)數(shù)據(jù)（材料屬性，速度，等等）存儲(chǔ)在單元體中心流場(chǎng)數(shù)據(jù)（材料屬性，速度，等等）存儲(chǔ)在單元體中心面上信息由當(dāng)?shù)鼗蛘呦噜彽膯卧w信息插值得到面上信息由當(dāng)?shù)鼗蛘呦噜彽膯卧w信息插值

48、得到離散精確度依賴(lài)于離散精確度依賴(lài)于 截?cái)嗾`差截?cái)嗾`差.離散后的方程可以離散后的方程可以(ky)簡(jiǎn)單表示為簡(jiǎn)單表示為對(duì)計(jì)算域中的每一個(gè)控制體適用的方程構(gòu)成一個(gè)方程組對(duì)計(jì)算域中的每一個(gè)控制體適用的方程構(gòu)成一個(gè)方程組face fadjacent cells, nbcell ppnbnbnbppbaaVSAAVVtffffffftpttpfaces,faces第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006線性化線性化 方程組反復(fù)迭代求解方程組反復(fù)迭代求解 系數(shù)系數(shù) ap 和和 anb 是解的變量是解的變量(binling)

49、系數(shù)矩陣系數(shù)矩陣 (非線性耦合非線性耦合). 系數(shù)從之前的迭代計(jì)算中的解算變量系數(shù)從之前的迭代計(jì)算中的解算變量(binling)中寫(xiě)入中寫(xiě)入 線性化除去對(duì)系數(shù)線性化除去對(duì)系數(shù)的相關(guān)性的相關(guān)性. 退耦過(guò)程除去其它求解變量退耦過(guò)程除去其它求解變量(binling)的系數(shù)相關(guān)性的系數(shù)相關(guān)性 系數(shù)隨著每次外迭代實(shí)時(shí)更新系數(shù)隨著每次外迭代實(shí)時(shí)更新 對(duì)于所給的內(nèi)迭代，系數(shù)是常數(shù)（凍對(duì)于所給的內(nèi)迭代，系數(shù)是常數(shù)（凍結(jié)）結(jié)）p 既能夠顯式解出也能夠隱式解出既能夠顯式解出也能夠隱式解出.pnbnbnbppbaa第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 Dec

50、ember 2006顯式、隱式解對(duì)比顯式、隱式解對(duì)比(dub) 關(guān)于關(guān)于 nb 的假設(shè)的假設(shè) 顯式線性化顯式線性化 從每一個(gè)單元體上的已知數(shù)和它們之間的關(guān)系從每一個(gè)單元體上的已知數(shù)和它們之間的關(guān)系計(jì)算出未知數(shù)計(jì)算出未知數(shù)(nb 假定從之前的迭代中已知假定從之前的迭代中已知).p 然后用龍格庫(kù)塔法顯式解出然后用龍格庫(kù)塔法顯式解出 隱式線性化隱式線性化p 和和nb 假定為未知的，用線性方程方法假定為未知的，用線性方程方法(fngf)來(lái)解來(lái)解 方程隱式線性化趨向于對(duì)穩(wěn)定性要求較低方程隱式線性化趨向于對(duì)穩(wěn)定性要求較低 方程組在解的同時(shí)要使用二次迭代循環(huán)（比如，方程組在解的同時(shí)要使用二次迭代循環(huán)（比如，

51、指向高斯賽德?tīng)枺┲赶蚋咚官惖聽(tīng)枺┑谌隧?yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006基于壓力的對(duì)比基于壓力的對(duì)比(dub)基于密度的求解器基于密度的求解器基于壓力的求解器基于壓力的求解器如果假設(shè)一個(gè)方程中只有一個(gè)未知數(shù)，那么方程組就能夠不如果假設(shè)一個(gè)方程中只有一個(gè)未知數(shù)，那么方程組就能夠不依賴(lài)其它變量的解而解出了依賴(lài)其它變量的解而解出了簡(jiǎn)單輸入，每個(gè)控制方程都可以簡(jiǎn)單輸入，每個(gè)控制方程都可以(ky)獨(dú)立解出獨(dú)立解出在這種情況下，系數(shù)在這種情況下，系數(shù)ap 和和anb 是標(biāo)量值是標(biāo)量值基于密度的求解器基于密度的求解器如果在每個(gè)

52、方程中不止一個(gè)變量是未知的，而且每個(gè)變量是如果在每個(gè)方程中不止一個(gè)變量是未知的，而且每個(gè)變量是由它自身的輸運(yùn)方程所定義的，那么這個(gè)方程組就是耦合在由它自身的輸運(yùn)方程所定義的，那么這個(gè)方程組就是耦合在一起的一起的在這種情況下在這種情況下, 系數(shù)系數(shù) ap 和和 anb 是是 Neq Neq 矩陣矩陣. 是一個(gè)因變量矢量是一個(gè)因變量矢量, p, u, v, w, T, YTpnbnbnbppbaa第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006基于壓力基于壓力(yl)的求解器的求解器在基于壓力的求解器中，每個(gè)方程在基于壓力的

53、求解器中，每個(gè)方程都能夠獨(dú)立解出都能夠獨(dú)立解出連續(xù)性方程把壓力修正方程的形式連續(xù)性方程把壓力修正方程的形式作為作為SIMPLE算法的一部分算法的一部分欠松弛因子包含在離散欠松弛因子包含在離散(lsn)化的方化的方程中程中包括它為了改善迭代過(guò)程的穩(wěn)定性包括它為了改善迭代過(guò)程的穩(wěn)定性顯式欠松弛因子顯式欠松弛因子 ，限制了變量從，限制了變量從一個(gè)迭代步到下個(gè)迭代步之間的改一個(gè)迭代步到下個(gè)迭代步之間的改變變pppold,更新(gngxn)屬性解動(dòng)量方程 (u, v, w 速度)解壓力修正 (連續(xù)性)方程更新壓力場(chǎng)和面的質(zhì)量流率求解能量、組分、湍能和其他標(biāo)量方程是否收斂?停第四十頁(yè)，共46頁(yè)。Intro

54、ductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006基于基于(jy)密度的求解器密度的求解器連續(xù)性，動(dòng)量，能量和多物質(zhì)在密度求連續(xù)性，動(dòng)量，能量和多物質(zhì)在密度求解器中同時(shí)解出解器中同時(shí)解出修正后的方程可解出可壓流和不可壓流修正后的方程可解出可壓流和不可壓流衰減項(xiàng)經(jīng)常包括其中衰減項(xiàng)經(jīng)常包括其中隨著時(shí)間推進(jìn)和瞬時(shí)現(xiàn)象趨近于零，穩(wěn)隨著時(shí)間推進(jìn)和瞬時(shí)現(xiàn)象趨近于零，穩(wěn)態(tài)解就形成了態(tài)解就形成了對(duì)于穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，對(duì)于穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，“時(shí)間步時(shí)間步”由柯朗數(shù)定由柯朗數(shù)定義義穩(wěn)定穩(wěn)定(wndng)判據(jù)限制了顯式解的最大判據(jù)限制了顯式解的最大的時(shí)間步長(zhǎng)，但沒(méi)有限制隱式解的的時(shí)間步長(zhǎng)，但

55、沒(méi)有限制隱式解的UxtCFLCFL = 柯朗特?cái)?shù)ru = 特征(tzhng)流速x = 網(wǎng)格長(zhǎng)度Update propertiesSolve continuity, momentum, energyand species equations simultaneouslySolve turbulence and other scalar equationsYesNoConverged?Stop第四十一頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006多重網(wǎng)格多重網(wǎng)格(wn )求解器求解器多重網(wǎng)格求解器在多種密度水平的網(wǎng)格上解離散方程

56、多重網(wǎng)格求解器在多種密度水平的網(wǎng)格上解離散方程來(lái)加速收斂，以致近似解的來(lái)加速收斂，以致近似解的“低頻低頻”誤差能夠有效排誤差能夠有效排除除邊界和遠(yuǎn)點(diǎn)的影響在粗網(wǎng)格上比細(xì)網(wǎng)格更容易傳送到邊界和遠(yuǎn)點(diǎn)的影響在粗網(wǎng)格上比細(xì)網(wǎng)格更容易傳送到內(nèi)部?jī)?nèi)部(nib)粗網(wǎng)格由原始網(wǎng)格定義粗網(wǎng)格由原始網(wǎng)格定義多重粗網(wǎng)格水平能夠生成多重粗網(wǎng)格水平能夠生成代數(shù)完全近似儲(chǔ)存多重網(wǎng)格代數(shù)完全近似儲(chǔ)存多重網(wǎng)格“單元結(jié)合單元結(jié)合”定義新網(wǎng)定義新網(wǎng)格格基于密度求解器的一個(gè)選項(xiàng)，對(duì)原始網(wǎng)格的最終解基于密度求解器的一個(gè)選項(xiàng)，對(duì)原始網(wǎng)格的最終解多重網(wǎng)格求解器自動(dòng)在后臺(tái)操作多重網(wǎng)格求解器自動(dòng)在后臺(tái)操作參照參照FLUENT使用指南獲取更多的選項(xiàng)和技術(shù)細(xì)節(jié)使用指南獲取更多的選項(xiàng)和技術(shù)細(xì)節(jié)Fine (original) meshcoarse mesh“Solution Transfer”第四十二頁(yè)，共46頁(yè)。Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006后臺(tái)后臺(tái)(huti)：耦合：耦合/衰減項(xiàng)衰減項(xiàng)耦合求解方程經(jīng)