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资源描述

Discretization离散Nodevalues节点值,coarsen粗糙refine细化curvature曲率,X-WALLshearStress壁面切应力的X方向。strainrate应变率1、求解器:(solver)分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled),耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好,耦合隐式(implicit)耗时短内存大,耦合显式(explicit)相反;2.收敛判据:观察残差曲线。可以在残差监视器面板中设置ConvergenceCriterion(收敛判据),比如设为10-3,则残差下降到小于10-3时,系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。(2)流场变量不再变化。有时候不论怎样计算,残差都不能降到收敛判据以下。此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化,就可以认为计算已经收敛。(3)总体质量、动量、能量达到平衡。在FluxReports(通量报告)面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。通过计算域的净通量应该小于0.1%。FluxReports(通量报告)面板如图2-17所示,其启动方法为:Report-Fluxes3.一阶精度与二阶精度:FirstOderUpwindandSecondOderUpwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大,有比较严重的抹平现象;稳定性好②二阶耗散性小,精度高;稳定性较差,需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型:当粘性对流场影响可以忽略时使用;例如计算升力。②laminar层流模型:考虑粘性,且流动类型为层流。③Spalart-Allmaras(S-A模型):单方程模型,适用于翼型、壁面边界层流动,不适于射流等自由剪切湍流问题。④k-epsilon(k-ε模型):⑴k-ε标准模型:高雷诺数湍流,应用广泛,不适于旋转等各向异性较强的流动。⑵重整化群RNGk-ε模型:低雷诺数湍流,考虑旋转。⑶可实现性Realizable模型:精度优于前两者,还适用射流,旋流,边界层,二次流;慎用,多重参考系和旋转滑移网格等同时存在静止和旋转流场。⑤k-omega模型(k-ω模型):⑴k-ω标准模型:包含包含低雷诺数、剪切流扩散、可压缩的影响,适用尾迹混合、混合层、射流、壁面受限制的流动附着边界层湍流和自由剪切流计算。⑵剪切应力输运模型SSTk-ω模型:同时具有k-ε模型和k-ω模型的优点,还增加了横向耗散倒数项适用范围更广如翼型、夸声速带激波等。⑥ReynoidsStress雷诺应力模型:精度优于上述所有模型,适于强旋流动如龙卷风、燃烧室,速度慢。DES(离散涡湍流模型)和LES(大涡模拟)是两个最精细模型,内存大,耗时长。5.新型求解器选择PressureBased:主要低速不可压缩流DensityBased:主要高速可压缩流注意:在相当大的流动速度范围内,两种求解器都可以用。6.关于入口湍流参数设置经验性的,影响入口一定范围参数分布7.OUTFLOW边界条件物理意义为充分发展8.关于初始化初始化即对流场付初始值,对求解影响比较大,原则是从尽量接近真实值的部分初始化。9.对称问题全显示Dispay---Views...10.关于合并实体---Merge合并——虚体——转化Convert——实体11.分割面Splitface分割面后,实面转化为虚面,但不影响计算结果。12.检查网格之后紧接着用Reorder网格:物理意义为重新编号网格和排序,加快计算速度。方法:顺次点击Grid---Reorder---Domain13.新型初始化,或高级初始化FMG方法:物理意义FMG方法初始化可以使初始流场更加合理,减少迭代次数。atPAGE68方法:控制界面敲击ENTER---得到---键入solve/initialize/set-fmg-initialization---敲击ENTER--。。。。。---直到出现enableFMGverbose?[no]----键入yes---ENTER---出现---输入solve/initialize/fmg-initialization---ENTER---出现EnableFMGinitialization?[no]---键入yes---ENTER--。。。。出现后继续操作。。。14.自适应网格技术:即使生成的网格可以随求解过程变动,或者在流动参数变化较大的区域能够自动加密。非结构网格的自适应处理很方便,自适应网格成为数值计算中提高计算效率和求解精度的一种重要手段15.结构化网格与非结构化网格优缺点对比:结构化网格:定义--------是网格拓扑相当于矩形域内均匀网格的网格,优点————是可以方便准确地处理边界条件,计算精度高,并且可以采用许多高效隐式算法和多重网格法,计算效率也较高。缺点————是对复杂外形的网格生成较难,甚至难以实现;即使生成多块结构网格,块与块之间的界面处理又十分复杂,因而在使用上受到限制。非结构化网格:定义------所谓非结构网格就是指这种网格单元和节点彼此没有固定的规律可循,其节点分布完全是任意的。又分为宏观非结构网格和微观非结构网格。优点———(1)适合于复杂区域的网格划分,特别对奇性点的处理很简单;(2)其随机的数据结构更易于作网格自适应,以便更好地捕获流场的物理特性;缺点————(1)耗机时,尤其对于三维(2)高精度差分格式还主要应用于十分规则的矩形网格,在非正交网格坐标下,未必能得到高精度的解。(3)再次,不能简单将一些基于结构网格的成熟的差分格式和高效隐式算法直接推广应用于非结构网格,比如近似因式分解格式和交替方向隐式(ADI)算法就无法采用。但现在大多数非结构网格数值解法都是建立在有限元法或有限体积法之上,主要应用于可压缩流动计算。对于不可压缩流动计算的应用还比较少,主要原因是不可压缩流动的控制方程中没有压力对时间的偏导数项,压力耦合的求解比较困难。16.复杂体或不均匀网格划分技术:-----采用splitvolumes即分割体的方法,然后对两个体分别进行网格划分,但是(曾经遇到)有时候会出现输入FLUENT之后部分体网格丢失现象,此时需要重新划分网格。(也有可能是盗版软件的稳定性不好)17.动画设置:--------顺次点击Solve-Animate-Define。。。分为命名,设置每帧图像间隔的时间步长(TimeStep),Define-----选择Storagetype(一般不选第一个),选择DispayType即表现形式(矢量or函数图形or云线。。。)------自动弹出下一个对话框-----你要描述的变量(速度Or涡量。。。)。18.正则网格与非正则网格:界面两侧体共用交界面(interface)上的网格,反之则是非正则网格。使用非正则网格需要在GAMBIT与FLUENT里面都进行相应设置,GAMBIT在边界条件里选中两个面设置为interfaceFLUENT在Define-Grideinterface分别选中两个面进行数据传递。19.网格检查:plane--显示一个平面上的网格;range--显示网格质量标准中某一范围的网格;3D-element--选择所要显示的网格类型;QualityType---选择显示网格的质量方面(Equisize---网格偏斜程度;VOLUME-网格体积;AspectRatio---纵横比;)拖动OutOrientation下面的坐标条可以显示当地横截面上的网格,从蓝到红颜色越深质量越差。20.三维结果显示与分析:三维问题要做一些额外的截面以便进行图形显示与数据分析,方法--Surface----ISO-Surface....(选择GRID----坐标轴----ISO-Value坐标值---命名)21.辐射传热新概念——光学厚度:它是选择辐射模型的一个指标,定义介质的吸收系数a*计算域的特征长度L,aL即光学厚度。22.辐射模型的选择:(1)光学厚度大于1选择P-1模型;大于3选择P-1模型和Rosseland模型;更高的光学厚度选择DTRM模型或DO模型;光学厚度小于1时选择DTRM或DO模型。值得注意的是DTEM和DO模型对于任意光学厚度都适用,但计算量大。具体辐射模型选择参见PAGE122。23.离散相模型:①适用范围(1)颗粒相的体积分数范围小于10%~12%,(2)不适用于模拟连续相中颗粒无限期悬浮问题,如搅拌釜,混合器流化床等。更多其他限制参见page146.②调用方法:第一步Define--Models--DiscretePhase...第二步Define---(注射射流)Injections...(create--选择入射面入射颗粒参数等)③显示方法:Dispay--PaticalTracks...24.非定常问题时间步长的确定:(特征长度/特征速度)*0.01(or0.1),时间步长太大fluent会提示你,也有人用单元最小长度除以流场平均速度,在进行左右调节(一般是进行放大)。25.关于时间步数的确定:步数=需要计算的时刻/时间步长,比如你想计算一秒时的射流,就用1秒/timestepsize。如果想看到多个时刻的流动状况,可以采用File-Autowrite...设置每多少步进行一次保存,从而可以计算多时刻状态。如果想观察连续时刻的问题,可录制动画。26.多相流——Mixture混合模型:操作方法:Define---modles---Mutiphase...①比前面的多了多相流模型的选择,②多了定义各项Define--phase...(基本相,第二相,第二项颗粒直径等;相间的相互作用interaction)③边界条件的设置:每一个边界除了要对Mixture进行设置外还要对基本相和其余各相设置(有的边界如outflow可以只对mixture进行设置),其中包括对非基本相的体积分数的重要设置。混合模型的缺点:在描述产生回流和产生漩涡的地方不好,这时应该采用欧拉模型进一步求解。另外注意多相流模型只能使用压力基求解器,具体限制,还要参见page174.27.多相流VOF模型。。。。28.三种多相流模型和离散相模型的选择原则:①对于提交积分数小于10%的气泡、液滴。梨子负载流动,采用离散相模型。②对于①中超过10%的情况或者离散相混合物,采用混合模型或欧拉模型。③对于栓塞流、泡状流,采用VOF模型。④对于分层/自由面流动,采用VOF模型。⑤对于气力输运,如果是均匀流,则采用混合模型;如果是粒子流,则采用欧拉模型。⑥流化床,采用欧拉模型⑦泥浆流或水力输运,采用混合模型或欧拉模型。⑧对于沉降,采用欧拉模型⑨VOF模型适合于分层的或者表面自由流动,而混合模型和欧拉模型更适合流动中有相混合或分离的流动。⑩列举个模型适用问题:VOF模型:分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡运动、水坝决堤时水流、对喷射衰竭。以及求得任意气-夜分界面的稳态或瞬时分界面。Mixture模型:低质量载荷的粒子负载流、气泡流、沉降、旋风分离器等,以及没有离散相相对速度的均匀多相流。欧拉模型:最复杂的多相流模型,气泡流、上浮、颗粒悬浮、以及流化床等。29.多相流——Eulerian欧拉模型:实际问题一般先采用mixture模型计算一个近似解吗,再用欧拉模型得到更精确的解。以避免收敛出现困难。操作方法:操作方法和混合模型前面相同,只是在混合模型的基础上,再重新定义多相流模型为欧拉模型并进行相见相互作用的设置(也可能保持默认设置);其次与单向流不同的是欧拉模型需要多相湍流模型,在原来的湍流模型面板中会发现多了左下角的多相湍流模型,共有三种可选,三个选项的物理意义参见page185.30.移动与变形问题————多重参考系的应用:不同之处在于①Gambit中多了连续介质设置(即边界设置旁边的按钮),②fluent中的Zone边界条件也要设置。操作方法——在fluent边界设置---选择区域边界---Motion下----MotionType

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