FLUENT經(jīng)典問(wèn)題答案（1）

答:如果模型較簡(jiǎn)單,只要保證網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)相同或接近,調(diào)整一下,就能保證網(wǎng)格連續(xù)。:| j但往往我們面對(duì)的都是模型較復(fù)雜,采取自由網(wǎng)格劃分,根本難以保證。就是手動(dòng)網(wǎng)格劃分都很難保證兩面上的網(wǎng)格相同。這就要考驗(yàn)網(wǎng)格劃分人員的水平了,通過(guò)在局部接觸部分的網(wǎng)格細(xì)化,來(lái)達(dá)到網(wǎng)格單元相同,從而保證連續(xù)。 在算接觸(靜態(tài)或動(dòng)態(tài))或傳熱(穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài))這塊,可以不必在意網(wǎng)格是否連續(xù),其對(duì)結(jié)果的影響不是很大.具體問(wèn)題具體分析,所以在劃分網(wǎng)格要看自己究竟要算什么.

22 什么叫欠松弛因子?欠松弛因子對(duì)計(jì)算結(jié)果有什么樣的影響?它對(duì)計(jì)算的收斂情況又有什么樣的影響?!
欠松弛因子是simple算法中的概念。流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的困難之一是關(guān)于壓強(qiáng)的求解,因?yàn)閴簭?qiáng)本身沒(méi)有控制方程,它是以源項(xiàng)的形式出現(xiàn)在動(dòng)量方程:中的。離散形式的動(dòng)量方程是在假設(shè)壓強(qiáng)場(chǎng)已知的條件下得到的,在一般情況下壓強(qiáng)場(chǎng)是未知的。目前廣泛應(yīng)用的simple算法可以解決壓強(qiáng)求解的問(wèn)題。其利用連續(xù)方程校正壓強(qiáng)場(chǎng),然后用校正的壓強(qiáng)場(chǎng)計(jì)算速度場(chǎng),重復(fù)進(jìn)行校正、計(jì)算過(guò)程,直到解出速度場(chǎng)和壓強(qiáng)場(chǎng)同時(shí)滿足動(dòng)量方程和連續(xù)方程為止。 新壓強(qiáng)場(chǎng)p與原壓強(qiáng)場(chǎng)p*的關(guān)系可以寫(xiě)成p=p*+p',p'為壓強(qiáng)修正量。
在具體計(jì)算過(guò)程中,當(dāng)解出壓強(qiáng)修正量后,不能直接用該式計(jì)算新的壓強(qiáng)場(chǎng)p,因?yàn)閟imple算法的速度修正量忽略了零點(diǎn)速度修正量的影響,這一簡(jiǎn)化不影響最終的收斂解,卻加大了修正量p'的負(fù)擔(dān),不僅會(huì)影響收斂速度,有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致迭代的發(fā)散。所以,在計(jì)算校正后的壓強(qiáng)場(chǎng)p時(shí),應(yīng)采取欠松弛措施,既p=p*+f×p'。f就是欠松弛因子,其取值范圍為0<f<1,一般取為0.8即可。同時(shí)還要對(duì)速度進(jìn)行修正,用速度欠松弛因子fV,取值也是0~1,一般取0.5。 不知我這樣解釋是否能夠理解,因?yàn)槠渲杏幸恍┢⒎止降耐茖?dǎo),這里寫(xiě)不出來(lái)。就使用而言,欠松弛因子 要設(shè)的比1小計(jì)算才容易收斂。設(shè)多少還要視具體情況而定。

21 如何監(jiān)視FLUENT的計(jì)算結(jié)果?如何判斷計(jì)算是否收斂?在FLUENT中收斂準(zhǔn)則是如何定義的?m
這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜,要真正的解決了基本fluent運(yùn)算就解決了一大半了,我寫(xiě)下自己的感受吧,在平時(shí)的運(yùn)算中遇到的和看到的,有不對(duì)的請(qǐng)大家指教。通常判斷收斂是看殘差曲線,但是這個(gè)1e-3或者1e-4的收斂標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)而言的。在FLUENT中殘差是以開(kāi)始5步的平均值為基準(zhǔn)進(jìn)行比較的。如果你的初值取得好,你的迭代會(huì)很快收斂,但是你的殘差卻依然很高;但是當(dāng)你改變初場(chǎng)到比較不同的值時(shí),你的殘差開(kāi)始會(huì)很大,但隨后卻可以很快降低到很低的水平,讓你看起來(lái)心情很好。其實(shí)兩種情況下流場(chǎng)是基本相同的。由此來(lái)看,判斷是否收斂并不是嚴(yán)格根據(jù)殘差的走向而定的?？梢赃x定流場(chǎng)中具有特征意義的點(diǎn),監(jiān)測(cè)其速度,壓力,溫度等的變化情況。如果變化很小,符合你的要求,即可認(rèn)為是收斂了。
一般來(lái)說(shuō),壓力的收斂相對(duì)比較慢一些的。是否收斂不能簡(jiǎn)單看殘差圖,還有許多其他的重要標(biāo)準(zhǔn),比如進(jìn)出口流量差、壓力系數(shù)波動(dòng)等等盡管殘差仍然維持在較高數(shù)值,但憑其他監(jiān)測(cè)也可判斷是否收斂。最重要的就是是否符合物理事實(shí)或試驗(yàn)結(jié)論。殘差曲線是否滿足只是一個(gè)表面的現(xiàn)象,還要看進(jìn)口和出口總量差不得大于1%,而且即使這樣子,收斂解也不一定準(zhǔn)確,它和網(wǎng)格劃分/離散化誤差,以及屋里模型的準(zhǔn)確性都有關(guān)系.所以得有試驗(yàn)數(shù)據(jù)做對(duì)比活著理論分析了當(dāng)然最終是否正確是要看是否與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合!但既然有殘差圖的話,總應(yīng)該可以大概的看出否收斂吧?是否要?dú)埐钜〉揭欢ǖ某潭?或者是殘差不在增長(zhǎng),就可以一定程度上認(rèn)為是收斂的殘差的大小不能決定是否收斂,我在用FLUENT計(jì)算時(shí),多采用監(jiān)測(cè)一個(gè)面的速度(或者是壓力、紊動(dòng)能等參數(shù))基本上不隨著計(jì)算時(shí)間的推移而變化,就認(rèn)為基本達(dá)到收斂,據(jù)質(zhì)量守恒,收斂時(shí)進(jìn)、出口的流量數(shù)值應(yīng)大致相等(一般認(rèn)為進(jìn)出口質(zhì)量差值比上入口質(zhì)量的相對(duì)值小于0.5%時(shí)收斂,但是對(duì)特殊情況可能不同 ),但符號(hào)相反,一般出口流量是負(fù)值。在進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算時(shí)候,開(kāi)始?xì)埐罹€是一直下降的,可是到后來(lái)各種殘差線都顯示為波形波動(dòng),有些復(fù)雜或流動(dòng)環(huán)境惡劣情形下確實(shí)很難收斂。計(jì)算的精度(2階),網(wǎng)格太疏,網(wǎng)格質(zhì)量太差,等都會(huì)使殘差波動(dòng)。經(jīng)常遇到,一開(kāi)始下降,然后出現(xiàn)波動(dòng),可以降低松弛系數(shù),我的問(wèn)題就能收斂,但如果網(wǎng)格質(zhì)量不好,是很難的。通常,計(jì)算非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,如果問(wèn)題比較復(fù)雜,會(huì)出現(xiàn)這種情況,建議作網(wǎng)格時(shí)多下些功夫。理論上說(shuō),殘差的震蕩是數(shù)值迭代在計(jì)算域內(nèi)傳遞遭遇障礙物反射形成周期震蕩導(dǎo)致的結(jié)果,與網(wǎng)格亞尺度雷諾數(shù)有關(guān)。例如,通常壓力邊界是主要的反射源,換成OUTFLOW邊界會(huì)好些。這主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷。所以我說(shuō)網(wǎng)格和邊界條件是是主要因素。

30 FLUENT運(yùn)行過(guò)程中,出現(xiàn)殘差曲線震蕩是怎么回事?如何解決殘差震蕩的問(wèn)題?殘差震蕩對(duì)計(jì)算收斂 性和計(jì)算結(jié)果有什么影響?
殘差——是cell各個(gè)Face的通量之和,當(dāng)收斂后,理論上當(dāng)單元體內(nèi)沒(méi)有源相時(shí)各個(gè)面流入的通量也就是對(duì)物理量的輸運(yùn)之和應(yīng)該為0。最大殘差或者RSM殘差反映流場(chǎng)與所要模擬流場(chǎng)(指收斂后應(yīng)該得到的流場(chǎng),當(dāng)然收斂后得到的流場(chǎng)與真實(shí)流場(chǎng)之間還是存在一定的差距)的差距,殘差越小越好,由于存在數(shù)值精度問(wèn)題,不可能得到0殘差,對(duì)于單精度計(jì)算一般應(yīng)該低于初始?xì)埐?e-03以下為好,但還要看具體問(wèn)題。一般在Fluent里可以添加進(jìn)出口流量監(jiān)控(print or plot),當(dāng)殘差收斂到一定程度后,還要看進(jìn)出口流量是否達(dá)到穩(wěn)定平衡,才可以確認(rèn)收斂與否。殘差在較高位震蕩,需要檢查邊界條件是否合理,其次檢查初始條件是否合適,比如在有激波的流場(chǎng),初始條件不合適,會(huì)帶來(lái)流場(chǎng)的震蕩。有時(shí)流場(chǎng)可能有分離或者回流,這本身是非定常現(xiàn)象,計(jì)算時(shí)殘差會(huì)在一定程度上發(fā)生震蕩,這時(shí)如果進(jìn)出口流量是否達(dá)到穩(wěn)定平衡,也可以認(rèn)為流場(chǎng)收斂了(前提是要消除其他不合理因數(shù))。另外Fluent缺省地采用多重網(wǎng)格,在計(jì)算后期,將多重網(wǎng)格設(shè)置為零可以避免一些波長(zhǎng)的殘差在細(xì)網(wǎng)格上發(fā)生震蕩。

54在分離求解器中,FLUENT提供了壓力速度耦和的三種方法:SIMPLE,SIMPLEC及PISO,它們的應(yīng)用有什么不同?

與SIMPLEC比較,在FLUENT中,可以使用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法和SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法,默認(rèn)是SIMPLE2算法,但是對(duì)于許多問(wèn)題如果使用SIMPLEC可能會(huì)得到更好的結(jié)果,尤其是可以應(yīng)用增加的亞松馳迭代時(shí),具體介紹如下。對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的問(wèn)題(如:沒(méi)有附加模型激活的層流流動(dòng)),其收斂性已經(jīng)被壓力速度耦合所限制,你通?？梢杂肧IMPLEC算法很快得到收斂解。在SIMPLEC中,壓力校正亞松馳因子通常設(shè)為1.0,它有助于收斂。但是,在有些問(wèn)題中,將壓力校正松弛因子增加到1.0可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定。對(duì)于所有的過(guò)渡流動(dòng)計(jì)算,強(qiáng)烈推薦使用PISO算法鄰近校正。它允許你使用大的時(shí)間步,而且對(duì)于動(dòng)量和壓力都可以使用亞松馳因子1.0。對(duì)于定常狀態(tài)問(wèn)題,具有鄰近校正的PISO 并不會(huì)比具有較好的亞松馳因子的SIMPLE或SIMPLEC好。對(duì)于具有較大扭曲網(wǎng)格上的定常狀態(tài)和過(guò)渡計(jì)算推薦使用PISO傾斜校正。當(dāng)你使用PISO鄰近校正時(shí),對(duì)所有方程都推薦使用亞松馳因子為1.0或者接近1.0。如果你只對(duì)高度扭曲的網(wǎng)格使用PISO傾斜校正,請(qǐng)?jiān)O(shè)定動(dòng)量和壓力的亞松馳因子之和為1.0
比如:壓力亞松馳因子0.3,動(dòng)量亞松馳因子0.7)。如果你同時(shí)使用PISO的兩種校正方法,推薦參閱PISO鄰近校正中所用的方法。

70 邊界條件中湍流強(qiáng)度怎么設(shè)置:入口邊界條件中的湍流強(qiáng)度和出口邊界條件中的回流湍流強(qiáng)度怎么設(shè)置?是取默認(rèn)值10%嗎?

這兩個(gè)數(shù)一般都不是計(jì)算得出來(lái)的,一般是根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)出來(lái)的,一般來(lái)說(shuō),流速快的話k值當(dāng)然要大,而粘度大,湍流強(qiáng)的話,適當(dāng)增加e的值,一點(diǎn)個(gè)人小經(jīng)驗(yàn),有不多的請(qǐng)大家指教 現(xiàn)在比較好的K-ε 中的RNG,關(guān)于K-ε 請(qǐng)查看lasvie發(fā)表[url=http://forums.simwe.comsize=4]http://forums.simwe.com3 j, w; I3 u+ E7 `; s* h
K-ε 是紊流脈動(dòng)動(dòng)能(J), ε 是紊流脈動(dòng)動(dòng)能的耗散率(%)越大表明湍流脈動(dòng)長(zhǎng)度和時(shí)間尺度越大, ε 越大意味著湍流脈動(dòng)長(zhǎng)度和時(shí)間尺度越小,它們是兩個(gè)量制約著湍流脈動(dòng)。但是由于湍流脈動(dòng)的尺度范圍很大,計(jì)算的實(shí)際問(wèn)題可能并不會(huì)如上所說(shuō)的那樣存在一個(gè)確切的正比和反比的關(guān)系。在多尺度湍流模式中,湍流由各種尺度的渦動(dòng)結(jié)構(gòu)組成,大渦攜帶并傳遞能量,小渦則將能量耗散為內(nèi)能。在入口界面上設(shè)置的K和湍動(dòng)能尺度對(duì)計(jì)算的結(jié)果影響大至于k是怎么設(shè)定see fluent manual "turbulence modelling"作一個(gè)簡(jiǎn)單的平板間充分發(fā)展的湍流流動(dòng),基于k-e模型。確定壓力梯度有兩種方案,一是給定壓力梯度,二是對(duì)速度采用周期邊界條件,壓力不管!湍流模型參數(shù)設(shè)置:K -動(dòng)能能量;epsilon-耗散率;在運(yùn)用兩方程湍流模型時(shí)這個(gè)k值是怎么設(shè)置的呢?epsilon可以這樣計(jì)算嗎?epsilon=Cu*k*k/Vt N b n b cr U,W
這些在軟件里有詳細(xì)介紹。陶的書(shū)中有類似的處理,假定了進(jìn)口的湍流雷諾數(shù)。fluent幫助里說(shuō),用給出的公式計(jì)算就行。k-e模型的收斂問(wèn)題!應(yīng)用k-e模型計(jì)算圓筒內(nèi)湍流流動(dòng)時(shí),網(wǎng)格比較粗的時(shí)計(jì)算結(jié)果能收斂,但是當(dāng)網(wǎng)格比較密的時(shí)候,湍流好散率就只能收斂到10的-2次方,請(qǐng)問(wèn)大俠有沒(méi)有解決的辦法?用粗網(wǎng)格的結(jié)果做初場(chǎng)

網(wǎng)格加密不是根本原因,更本的原因是在加密過(guò)程中,部分網(wǎng)格質(zhì)量差,[/size]注意改進(jìn)網(wǎng)格質(zhì)量,應(yīng)該就會(huì)好轉(zhuǎn),

在求解標(biāo)準(zhǔn)k-e雙方程湍流模型時(shí)(采用渦粘假設(shè),求湍流粘性系數(shù),然后和N-S方程耦合求解粘性流場(chǎng)),發(fā)現(xiàn)湍動(dòng)能產(chǎn)生項(xiàng)(雷諾應(yīng)力和一個(gè)速度張量相乘組成的項(xiàng))出現(xiàn)負(fù)值,請(qǐng)問(wèn)是不是一種錯(cuò)誤現(xiàn)象?如果是錯(cuò)誤現(xiàn)象一般怎樣避免。另外處理湍動(dòng)能產(chǎn)生項(xiàng)采用什么樣的差分格式最好。而且因?yàn)樵错?xiàng)的影響,使得程序總是不穩(wěn)定,造成k,e值出現(xiàn)負(fù)值,請(qǐng)問(wèn)有什么辦法克服這種現(xiàn)象。你可以試試這里計(jì)算的時(shí)候加一個(gè)判斷,出現(xiàn)負(fù)值的時(shí)候強(qiáng)制為一個(gè)很小的正值。這可能是因?yàn)槟悴捎玫臄?shù)值格式的問(wèn)題,一般計(jì)算程序?qū)方程都要做一定處理,以保證k的正定。比如,強(qiáng)制規(guī)定源項(xiàng)與0的關(guān)系,以使數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定。就ke模型而言。它是problem dependent.對(duì)簡(jiǎn)單的無(wú)彎曲無(wú)旋轉(zhuǎn)無(wú)...的湍流問(wèn)題,它能算而且能給出好的結(jié)果,但對(duì)復(fù)雜的流動(dòng)問(wèn)題,它就不能使用了。出現(xiàn)負(fù)的ke不僅僅是計(jì)算格式的問(wèn)題,更重要的是模型問(wèn)題,沒(méi)有誰(shuí)能證明ke模型在任何流動(dòng)問(wèn)題中都能保證ke是正的。有這么一些辦法避免ke出現(xiàn)負(fù)值。

1。對(duì)K=ln(k)和E=ln(e)求解,問(wèn)題:壁面ke=0難處理,
2。先用層流計(jì)算500步,然后再用ke算,! F1 T8 Z1 M, C# _8 T
3。各種強(qiáng)制限制辦法3 \+ q0 ]- ~! ?+ p2 q% l. O
4。源項(xiàng)局部線性化。
5。算到一定程度,如果k值趨勢(shì)對(duì)了,就干脆不求ke方程了。, x: K: b5 ?( j q# }- m% F
可以參考:《湍流的計(jì)算模型》 陳義良 1991 中國(guó)科技大學(xué)出版社。

34 在FLUENT的學(xué)習(xí)過(guò)程中,通常會(huì)涉及幾個(gè)壓力的概念,比如壓力是相對(duì)值還是絕對(duì)值?參考?jí)毫τ泻巫饔?如何設(shè)置和利用它?在fluent中會(huì)出現(xiàn)這么幾個(gè)壓力:
Static pressure靜壓) Dynamic pressure(動(dòng)壓) Total pressure(總壓),這幾個(gè)壓力是空氣動(dòng)力學(xué)的概念,它們之間的關(guān)系為

Total pressure(總壓)= Static pressure(靜壓z) + Dynamic pressure(動(dòng)壓),

滯止壓力等于總壓(因?yàn)闇箟毫褪撬俣葹?時(shí)的壓力,此時(shí)動(dòng)壓為0)

Static pressure(靜壓)就是你測(cè)量的,比如你現(xiàn)在測(cè)量空氣壓力是一個(gè)大氣壓,而在fluent中,又定義了兩個(gè)壓力:Absolute pressure(絕對(duì)壓力) Relative pressure(參考?jí)毫?還有兩個(gè)壓力operating pressure(操作壓力) gauge pressure(表壓)它們之間的關(guān)系為Absolute pressure(絕對(duì)壓力)= operating pressure(操作壓力) + gauge pressure(表壓),上面幾個(gè)壓力實(shí)際上有些是一一對(duì)應(yīng)的,只是表述上的差別,比如:Static pressure(靜壓) gauge pressure(表壓)定義操作壓力對(duì)于可壓縮流動(dòng):把操作壓力設(shè)為0,把表壓看作絕對(duì)壓力;

53 對(duì)于FLUENT的耦合解算器,對(duì)時(shí)間步進(jìn)格式的主要控制是Courant數(shù)(CFL),那么Courant數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)4果有何影響?&
!FLUENT計(jì)算開(kāi)始迭代最好使用較小的庫(kù)朗數(shù),否則容易導(dǎo)致迭代發(fā)散?
修改辦法slove-controls-solution,修改courant Number $ g% f2 a: O* n& B/ m2 Y2 Y2 l
默認(rèn)值為1,開(kāi)始沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的改小點(diǎn),比如0.01,然后逐漸加大,

58 如何將自己用C語(yǔ)言編輯的程序?qū)氲紽LUENT中?在利用UDF編寫(xiě)程序時(shí)需注意哪些問(wèn)題?
59在UDF中compiled型的執(zhí)行方式和interpreted型的執(zhí)行方式有什么不同問(wèn)題的答案在附件,相信看過(guò)后會(huì)對(duì)該問(wèn)題有更深的了解。

142 什么是多孔介質(zhì);在那些方面應(yīng)用?
答:多孔介質(zhì)是近似模擬一些具有多孔性質(zhì)的區(qū)域,這些區(qū)域的壓降符合一定的規(guī)律。這些多孔區(qū)域如果進(jìn)行建模的話,會(huì)造成網(wǎng)格數(shù)量劇增(因?yàn)榕c整體模型相比,其尺度非常小)。多孔介質(zhì)的應(yīng)用于packed beds(填料床?),filter papers(濾紙),perforated plates(多孔板), flow distributors(流量分配器),tube banks(管束)等。

144 有關(guān)多孔介質(zhì)的邊界設(shè)定在哪有介紹?8 [* e/ ]' E! z: v
答:最可靠的介紹可以參考Fluent幫助中邊界條件一章中多孔介質(zhì)的介紹。另外可以參考我寫(xiě)的一個(gè)帖子:, k- M- a2 }: U q2 O
http://forum.simwe.com/thread-863003-1-1.html

145 有沒(méi)有計(jì)算多孔介質(zhì)的算例或文章?( p6 q$ M' [) i
答:多孔介質(zhì)的算例,fluent幫助自身帶了一個(gè),是關(guān)于汽車尾氣催化劑的。這個(gè)例子可以在公用郵箱:simwe.fluentcfx@gmail.com中找到。同樣可以參考我的帖子:http://forum.simwe.com/thread-863003-1-1.html

15 對(duì)于自己的模型,大多數(shù)人有這樣的想法:我的模型如何來(lái)畫(huà)網(wǎng)格?用什么樣的方法最簡(jiǎn)單?這樣做( @5 `$ M* T/ V. J2 p
網(wǎng)格到底對(duì)不對(duì)?$ h, r& m4 \1 e7 C; A' g
答:模型劃分網(wǎng)格,要正確處理好網(wǎng)格密度與計(jì)算時(shí)間的矛盾。網(wǎng)格密度增加,理所當(dāng)然,網(wǎng)格質(zhì)量提高,計(jì)算結(jié)果也越精確,但所花的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),考慮到經(jīng)濟(jì)性,一般在劃分網(wǎng)格時(shí),都需要遵循一些原則。
CFD計(jì)算對(duì)計(jì)算網(wǎng)格有一些一般性的要求,例如光滑性、正交性、網(wǎng)格單元的正則性以及在流動(dòng)變化劇烈的區(qū)域分布足夠多的網(wǎng)格點(diǎn)等。
對(duì)于復(fù)雜幾何外形的網(wǎng)格生成,這些要求往往并不可能同時(shí)完全滿足。例如,給定邊界網(wǎng)格點(diǎn)分布,采用Laplace方程生成的網(wǎng)格是最光滑的,但是最光滑的網(wǎng)格不一定滿足物面邊界正交性條件,其網(wǎng)格點(diǎn)分布也很有可能不能捕捉流動(dòng)特征,因此,最光滑的網(wǎng)格不一定是最好的網(wǎng)格。 對(duì)計(jì)算網(wǎng)格的一個(gè)最基本的要求當(dāng)然是所有網(wǎng)格點(diǎn)的Jacobian必須為正值,即網(wǎng)格體積必須為正,其他一些最常用的網(wǎng)格質(zhì)量度量參數(shù)包括扭角(skew angle)、縱橫比(aspect ratio、Laplacian)、以及弧長(zhǎng)(arc length)等。通過(guò)計(jì)算、檢查這些參數(shù),可以定性的甚至從某種程度上定量的對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判。Parmley等給出了更多的基于網(wǎng)格元素和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格質(zhì)量度量參數(shù)。有限元素法關(guān)于插值逼近誤差估計(jì)的理論,實(shí)際上也對(duì)網(wǎng)格單元的品質(zhì)給出了基本的規(guī)定:即每個(gè)單元的內(nèi)切球半徑與外切球半徑之,應(yīng)該是一個(gè)適當(dāng)?shù)?與網(wǎng)格疏密無(wú)關(guān)的常數(shù)。
從數(shù)學(xué)角度來(lái)看,單元最好是球體,如果網(wǎng)格細(xì)化到一定程度是可以近似認(rèn)為是分子、原子。不2 v% c# p, y! ?- l& O; O% M
過(guò)球體不具備計(jì)算需求的矩陣條件,所以理想的單元應(yīng)該是正六面體。網(wǎng)格的各項(xiàng)指標(biāo)都是用來(lái)6 y3 G+ [' I- H2 g. i; X
描述正六面體的變形程度的,對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)模型,網(wǎng)格指標(biāo)對(duì)結(jié)果的影響不具有可比性(比如長(zhǎng)寬比對(duì)長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)和對(duì)球結(jié)構(gòu)),我們只是去盡可能的控制這些指標(biāo)。 v$ B3 h V% |5 T" W+ p
根據(jù)我的一些經(jīng)驗(yàn),給出一些指標(biāo)的參考值。
縱橫比比值越接近1越理想,最大不好不超過(guò)53 W3 Z# o1 T; q7 x, g& h% l( P2 ]
雅可比比率最好大于0.7,不能低于0.45,0.5,否則需要重畫(huà)。

33 如果采用非穩(wěn)態(tài)計(jì)算完畢后,如何才能更形象地顯示出動(dòng)態(tài)的效果圖?! C% D+ d+ r& j; f1 U* Z5 ?7 i8 P. |
答:可以采用錄像帶方式。具體設(shè)置在solve——animate中設(shè)置。
在計(jì)算完成后,如何顯示某一斷面上的溫度值?如何得到速度矢量圖?如何得到流線?8 [+ U3 w% h" x( w# H) q
答:在surface——iso-surface中設(shè)置,選擇grid,以及所需要的方向。在iso-values中設(shè)置與所選坐標(biāo)軸方向垂直的偏移面。) `3 W# R+ @& Y5 p5 S
101已經(jīng)建好的模型,想修改一些尺寸,但不知道頂點(diǎn)的座標(biāo),請(qǐng)問(wèn)如何在gambit中顯示點(diǎn)的座標(biāo)?0 Z, Z- ^1 ^3 W+ d
答:在summarize vertices中選擇點(diǎn),點(diǎn)擊apply,在transcript中查看。. t2 j7 w+ ~" i" \$ p
129 流固耦合的邊界條件:在FLUENT里面,wall與腔體內(nèi)的流體換熱產(chǎn)生換熱耦合問(wèn)題時(shí),wall怎么定義?wall在FLUENT的boundary conditions里只有heat flux, temperature, convection, radiation和mixed 5種選項(xiàng)沒(méi)有coupling?在materials里面改個(gè)什么地方就可以了?
答:要產(chǎn)生couple,主要有兩種方法。6 {) q! ^2 {1 S& p% q- }
其一,在gambit在中間模型時(shí),采用split,而不是采用subtract。采用split后導(dǎo)入到fluent中,會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生wall和wall-shadow。" C2 O$ t/ `$ _* ^& k3 H; J1 \5 S. O
其二,如果在gambit中建模是,采用的是subtract,那么將會(huì)存在重疊的兩條邊,在設(shè)置邊界的條件的時(shí)候要分別設(shè)置為wall。導(dǎo)入到fluent后,將這兩條邊的類型改為interface,然后在grid interface中修改,并勾選couple選項(xiàng)。
158 gambit不能正常啟動(dòng)的原因有哪些?* f9 O* ]# z5 q
答:gambit不能正常啟動(dòng),是因?yàn)樯洗未蜷_(kāi)的時(shí)候生成了一個(gè)*.lok文件,將此文件刪除,重新啟動(dòng)即可。

145有沒(méi)有計(jì)算多孔介質(zhì)的算例或文章?# Y. n* R. K) x3 C6 v( H
在許多學(xué)科中都會(huì)碰到多孔介質(zhì)的問(wèn)題,如:管束、流動(dòng)均布器和過(guò)濾器、回?zé)崞鞯?。多孔介質(zhì)的計(jì)算確實(shí)是個(gè)難題,不用說(shuō)我們這些具體的學(xué)科了,就是拿專門搞材料和計(jì)算的人來(lái)說(shuō),他們也沒(méi)有成熟的模型,據(jù)我的了解,多孔介質(zhì)模型都在“發(fā)展中”,無(wú)統(tǒng)一的定論。也正是基于這個(gè)原因,具體到每個(gè)不同的學(xué)科和算例,不同的人就會(huì)有不同的方法。我是低溫學(xué)科的,會(huì)涉及到振蕩流動(dòng)中的多孔介質(zhì)問(wèn)題,如換熱器和回?zé)崞?在計(jì)算中我們多借鑒一些研究者的試驗(yàn)數(shù)據(jù),拿到我們的模型中完善多孔介質(zhì)的阻力參數(shù)設(shè)定,主要是兩個(gè)方向上的壓力降,感覺(jué)效果還是不錯(cuò)的。我想,這種方法還是可以在其他學(xué)科中用的,如果找不到好的算例,就去看別人總結(jié)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),借鑒過(guò)來(lái),自己做一個(gè)成功的算例。

26 什么叫問(wèn)題的初始化?在FLUENT中初始化的方法對(duì)計(jì)算結(jié)果有什么樣的影響?初始化中的“patch”怎么理解?
問(wèn)題的初始化就是在做計(jì)算時(shí),給流場(chǎng)一個(gè)初始值,包括壓力、速度、溫度和湍流系數(shù)等。理論上,給的初始場(chǎng)對(duì)最終結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響,因?yàn)殡S著跌倒步數(shù)的增加,計(jì)算得到的流場(chǎng)會(huì)向真實(shí)的流場(chǎng)無(wú)限逼近,但是,由于Fluent等計(jì)算軟件存在像離散格式精度(會(huì)產(chǎn)生離散誤差)和截?cái)嗾`差等問(wèn)題的限制,如果初始場(chǎng)給的過(guò)于偏離實(shí)際物理場(chǎng),就會(huì)出現(xiàn)計(jì)算很難收斂,甚至是剛開(kāi)始計(jì)算就發(fā)散的問(wèn)題。因此,在初始化時(shí),初值還是應(yīng)該給的盡量符合實(shí)際物理現(xiàn)象。這就要求我們對(duì)要計(jì)算的物理場(chǎng),有一個(gè)比較清楚的理解。

初始化中的patch就是對(duì)初始化的一種補(bǔ)充,比如當(dāng)遇到多相流問(wèn)題時(shí),需要對(duì)各相的參數(shù)進(jìn)行更細(xì)的限制,以最大限度接近現(xiàn)實(shí)物理場(chǎng)。這些就可以通過(guò)patch來(lái)實(shí)現(xiàn),patch可以對(duì)流場(chǎng)分區(qū)進(jìn)行初始化,還可以通過(guò)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的函數(shù)來(lái)對(duì)特定區(qū)域初始化。

49 在“solver”中2D 、axisymmetric和axisymmetric swirl如何區(qū)別?對(duì)于2D和3D各有什么適用范圍?% }7 k5 R' a' }5 P& \) Z& b6 D. P

從字面的意思很好理解axisymmetric和axisymmetric swirl的差別:

axisymmetric:是軸對(duì)稱的意思,也就是關(guān)于一個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)稱,2D的axisymmetric問(wèn)題仍為2D問(wèn)題。

而axisymmetric swirl:是軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的意思,就是一個(gè)區(qū)域關(guān)于一條坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的區(qū)域,這產(chǎn)生的將是一個(gè)回轉(zhuǎn)體,是3D的問(wèn)題。在Fluent中使用這個(gè),是將一個(gè)3D的問(wèn)題簡(jiǎn)化為2D問(wèn)題,減少計(jì)算量,需要注意的是,在Fluent中,回轉(zhuǎn)軸必須是x軸。

134-141是關(guān)于Tecplot軟件使用的;在這里給Tecplot新手推薦一個(gè)學(xué)習(xí)的方法: q3 }) p: C1 z1 v! G7 z' i
如果你對(duì)Tecplot一點(diǎn)都不熟悉的話,別緊張,沒(méi)關(guān)系的,你可以直接看Tecplot的動(dòng)畫(huà)Demo很快就能入門。
網(wǎng)頁(yè):在“開(kāi)始”->"所有程序“->"Tecplot 10"->"Tutorials"->"Tutorial", b% q! ?, T7 J, c7 V! }2 a" |8 ~
打開(kāi)網(wǎng)頁(yè),里面有Tecplot使用的大部分功能的動(dòng)畫(huà)教程,花上一二十分鐘,就能對(duì)Tecplot有所了解,并可以作初步的使用了。
這八道問(wèn)題的答案基本都在里面

128 在gambit中對(duì)一體積成功的進(jìn)行了體網(wǎng)格,網(wǎng)格進(jìn)行了examine mesh,也沒(méi)有什么問(wèn)題,可當(dāng)要進(jìn)行邊界類型(boundary type)的設(shè)定時(shí),卻發(fā)現(xiàn)type 只有node, element_side兩項(xiàng),沒(méi)有什么wall,pressure_outlet等。為何無(wú)法定義邊界; y4 B- ]3 h q- S! o
因?yàn)闆](méi)有選擇求解器為fluent 5/6

127 用size function作網(wǎng)格時(shí)很難控制網(wǎng)格的數(shù)目。比如size function的什么條件除了growth rate都沒(méi)改變,但是原來(lái)設(shè)置的growth rate為4.5,可是將這個(gè)數(shù)變大為6或減少為3,網(wǎng)格的數(shù)目都比4.5時(shí)要' ^! P) u7 s6 W4 ]' n; X
多,這是什么原因?' \0 e' W9 x$ J6 M% b1 b& c
網(wǎng)格數(shù)目的控制除了受到size function的影響,很多情況下更受到周圍線或面的約束的影響. Z1 A3 @1 v, n" j- p
畫(huà)線網(wǎng)格時(shí),如果一條線沒(méi)有受到任何設(shè)定,用size funtion是可以控制網(wǎng)格個(gè)數(shù)的,線上網(wǎng)格數(shù)目的多少為線長(zhǎng)除以size funtion四舍五入;畫(huà)面網(wǎng)格時(shí),如果所有的邊都沒(méi)有提前設(shè)定,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇某些邊利用size funtion進(jìn)行設(shè)定,其余的邊則根據(jù)網(wǎng)格劃分的類型條件自動(dòng)設(shè)置,可能會(huì)和size funtion的設(shè)定有出入,如果有個(gè)別的邊線已經(jīng)進(jìn)行了設(shè)定約束,則面網(wǎng)格會(huì)受到約束的影響,可能會(huì)和size funtion的設(shè)定相差很大。體網(wǎng)格同時(shí)要受到線網(wǎng)格和面網(wǎng)格約束的影響。
出現(xiàn)調(diào)大和調(diào)小size funtion網(wǎng)格數(shù)都增加的情況,多半是由于受到其他約束的影響的原因。所以在畫(huà)網(wǎng)格時(shí)如果要想得到比較好的網(wǎng)格質(zhì)量,一方面是要對(duì)幾何體進(jìn)行合理的分塊,盡量使得各個(gè)子塊都能采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,另一方面就是要從線網(wǎng)格,到面網(wǎng)格,再到體網(wǎng)格,逐步控制,逐步劃分,這樣才能確保網(wǎng)格的數(shù)目和質(zhì)量是按照你設(shè)定的要求進(jìn)行

119 用GAMBIT生成網(wǎng)格時(shí)要是出現(xiàn)負(fù)值怎么辦啊?有什么辦法可以改正嗎,只能將網(wǎng)格重新畫(huà)嗎? o4 V0 ]: Q9 f9 O( b: h
對(duì)于劃網(wǎng)格的時(shí)候出現(xiàn)負(fù)值,我的理解是網(wǎng)格在復(fù)雜的邊界(如尖角)出出現(xiàn)交叉,即尺寸定義有問(wèn)題,所以必需重新畫(huà)。; K) ~# f8 x+ ^8 l |, A$ }0 j: p
這個(gè)時(shí)候?qū)?fù)雜的邊界處的網(wǎng)格尺寸定義的更小一些,更密一些就可以了
97 在udf中,U,V,W代表的速度,分別代表什么方向的,直角坐標(biāo)還是柱坐標(biāo)?% j+ y& U8 g1 u2 o7 M ^
應(yīng)該是在直角坐標(biāo)系中,U、V、W分別代表是X、Y、Z的方向

80 如何在gambit中輸入cad和Pro/e的圖形?如何將FLUNET的結(jié)果EXPORT成ANSYS的文件?( _6 a g* A; a
autocad需要將圖形轉(zhuǎn)化為sat格式,pro/e可以將文件轉(zhuǎn)化為igse或者stp格式。在fluent的flie/export 中可以選擇導(dǎo)出ansys格式的文件