華北理工ANSYS FLUENT培訓(xùn)講義04求解器設(shè)置

第四節(jié)：求解器設(shè)置.監(jiān)測(cè) –選擇求解器–離散格式–監(jiān)測(cè)收斂過程–穩(wěn)定性?設(shè)置松弛因子?設(shè)置Courantnumber–加速收斂–網(wǎng)格無關(guān)性基本變量Pressure-Based(segregated)Pressure-Based(coupled)Density-Based(coupled)solver(PBCSsolver(PBCS)–以矢量方式求解連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程和組分方程–通過狀態(tài)方程得到壓力–其他標(biāo)量方程按照分離方式求解–隱式–使用高斯賽德爾方法求解所有變量–顯式:用多步龍格庫(kù)塔顯式時(shí)間積–需要的內(nèi)存少–求解過程靈活好–不能用于多相流（歐拉）、周期質(zhì)量流和NITA–比分離求解器多用1.5–2倍內(nèi)存–例如:伴有燃燒的高速可壓縮流動(dòng)，超高音速流動(dòng)、激波干擾–PowerLaw–對(duì)低雷諾數(shù)流動(dòng)（Recell<5）比一階格式更精確–Second-OrderUpwind–尤其適用流動(dòng)和網(wǎng)格方向不一致的四面體/三角形網(wǎng)格，二階精度，收斂慢–MonotoneUpstream-CenteredSchemesforConservationLaws(MUSCL)–對(duì)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，局部三階精度，對(duì)二次流、旋轉(zhuǎn)渦、力等預(yù)測(cè)的更精確–QuadraticUpwindInterpolation(QUICK)–適用于四邊形/六面體以及混合網(wǎng)格，對(duì)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)有用，在均勻網(wǎng)格上能達(dá)到三階精度變量的梯度–Green-GaussCell-Based–可能會(huì)引起偽擴(kuò)散–Least-SquaresCell-Based–建議對(duì)多面體網(wǎng)格采用，精–Standard–默認(rèn)格式，對(duì)于近邊界的沿面法向存在–PRESTO!–用于高度旋流，包括壓力梯度–Second-Order–用于壓縮流，不適用多孔介質(zhì)、風(fēng)扇、正方程?默認(rèn)算法，穩(wěn)健性好–SIMPLE-Consistent(SIMPLE?對(duì)簡(jiǎn)單問題，收斂更快，如層流–Pressure-ImplicitwithSpli?對(duì)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)或者高扭曲度網(wǎng)格有用?和NITA合用，類似PISO.量有初始值定性，加速收斂過程.–FMG初始化對(duì)包括大的壓力梯度和速度梯度的復(fù)–通過TUI命令來設(shè)置/solve/init/set-fmg見的錯(cuò)誤設(shè)置和不一致性些建議–所有離散的守恒方程（動(dòng)量、能量等）在所–一般地，殘差下降三個(gè)量級(jí)表示至少達(dá)到定Allequationsconverged.力矩系數(shù)數(shù)（如面積分）量/熱量不平衡，這表示求解還未收斂窗口選擇None關(guān)閉監(jiān)測(cè)殘差的窗口ContinuityequationconvergenceContinuityequationconvergencetroubleaffectsconvergenceofallequations.可能出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定性–確保問題是物理合理的–用一階離散格式計(jì)算一個(gè)初場(chǎng)–對(duì)壓力基求解器，減少發(fā)散方程的松弛因子–對(duì)密度基求解器，減少Courant數(shù)–重新生成網(wǎng)格或加密質(zhì)量差的網(wǎng)格助于收斂-合適的設(shè)置最好通過經(jīng)驗(yàn)獲得外的方程，松弛因子同樣有用題，也存在瞬態(tài)項(xiàng)–用Courant定義時(shí)間步長(zhǎng)數(shù)?有收斂困難時(shí)減少Courant數(shù)?缺省值為5.?從前次的計(jì)算結(jié)果開始（如需要，可以使用file/interpolation）?過高的值容易引起發(fā)散?繼續(xù)迭代是應(yīng)保存case和date文件?缺省設(shè)置一般足夠穩(wěn)定，不建議修改ActualProblemInitialActualProblemInitialConditionHeatTransferIsothermalNaturalconvectionLowRayleighnumberCombustion/reactingflowColdflow(nocombustion)TurbulenceInviscid(Euler)solution場(chǎng)使用–一些建議:–確保結(jié)果是網(wǎng)格無關(guān)的:?用自適應(yīng)加密網(wǎng)格或重新劃分網(wǎng)格來研究網(wǎng)格無關(guān)性–重新考慮邊界條件或域的位置，不充分1.生成一個(gè)新的、更密的網(wǎng)格-回到網(wǎng)格階段，手動(dòng)調(diào)整網(wǎng)格-或者，用自適應(yīng)..重要:首先保存case和data文件.創(chuàng)建自適應(yīng)網(wǎng)格，插值原結(jié)果到密網(wǎng)格上。FLUENT提供動(dòng)態(tài)網(wǎng)格自適