fluent入門(mén)基礎(chǔ)培訓(xùn)(編輯修改稿)
2025-02-06 12:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ENT 2ddp —— 二維雙精度求解器； (4)FLUENT 3ddp —— 三維雙精度求解器。 求解器選擇（ 2） ?FLUENT中有兩種求解器 – 壓力基和密度基。 ?壓力基求解器以動(dòng)量和壓力為基本變量 – 通過(guò)連續(xù)性方程導(dǎo)出壓力和速度的耦合算法 – 只采用隱式方式對(duì)控制方程進(jìn)行線(xiàn)性化 ?壓力基求解器有兩種算法 – 分離求解器 – 壓力修正和動(dòng)量方程順序求解。 – 耦合求解器 (PBCS)– 壓力和動(dòng)量方程同時(shí)求解 用哪種壓力梯度來(lái)計(jì)算控制方程中的導(dǎo)數(shù)項(xiàng)。 求解器選擇（ 3） ?壓力基求解器通過(guò)連續(xù)性方程和動(dòng)量方程導(dǎo)出壓力方程或壓力修正方程 ?壓力 速度耦合方程求解算法 – SemiImplicit Method for PressureLinked Equations (SIMPLE) ? 默認(rèn)算法，穩(wěn)健性好 – SIMPLEConsistent (SIMPLEC) ?對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題，收斂更快，如層流 – PressureImplicit with Splitting of Operators (PISO) ?對(duì)非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)或者高扭曲度網(wǎng)格有用 – Coupled ?壓力基耦合求解器 求解器選擇（ 4） ?密度基耦合求解器 – 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(guò)狀態(tài)方程得到壓力 – 其他標(biāo)量方程按照分離方式求解 ?DBCS 可以顯式或隱式方式求解 – 隱式 : 使用高斯賽德?tīng)柗椒ㄇ蠼馑凶兞? – 顯式 : 用多步龍格庫(kù)塔顯式時(shí)間積分法。 求解器選擇（ 5） 求解器選擇（ 6） 模型 特點(diǎn)及適用范圍 S A 模型 大網(wǎng)格低成本湍流模型，適用于模擬中等復(fù)雜的內(nèi)流和外流以及壓力梯度下的邊界層流動(dòng) k ε模型 標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)缺點(diǎn)明確，適用于初始迭代、設(shè)計(jì)選型和參數(shù)研究 重整化 適用于涉及快速應(yīng)變、中等渦和局部轉(zhuǎn) 捩 的復(fù)雜剪切流動(dòng) 可實(shí)現(xiàn) 計(jì)算精度高于重整化 k ε 模型 標(biāo)準(zhǔn) k ω 模型 在模擬近 壁 面邊界層、自由剪切和低 雷諾 數(shù)流動(dòng)時(shí)性能更好?？梢?用于模擬轉(zhuǎn)捩 和逆壓梯度下的邊界層分離 ( 空氣動(dòng)力學(xué)中的外流模擬和旋轉(zhuǎn)機(jī)械 ) SS T k ω 模型 與標(biāo)準(zhǔn) k ω 模型 性能類(lèi)似，對(duì)壁面距離的依賴(lài)使得它不適合于模擬自由剪切流動(dòng)。 R SM 模型 基于雷諾平均的湍流模型，避免各向同性渦粘性假設(shè)，需要較多的 CPU 時(shí)間和內(nèi)存消耗，適用于模擬強(qiáng)漩渦流等復(fù)雜三維流動(dòng) LE S 模型 適用于模擬瞬態(tài)的大尺度渦 求解器選擇（ 7） ?壓力基求解器 應(yīng)用范圍覆蓋從低壓不可壓縮流到高速壓縮流 – 需要的內(nèi)存少 – 求解過(guò)程靈活 ?壓力基耦合求解器 (PBCS) 適用于大多數(shù)單相流，比分離求解器性能更好 – 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 – 2倍內(nèi)存 ?密度基耦合求解器 (DBCS)適用于密度、能量、動(dòng)量、組分間強(qiáng)耦合的現(xiàn)象 – 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 ?隱式方法 一般優(yōu)于顯式，因?yàn)槠鋵?duì)時(shí)間步有嚴(yán)格的限制 ?顯式方法一般用于流動(dòng)時(shí)間尺度和聲學(xué)時(shí)間尺度相當(dāng)?shù)那闆r（如高馬赫激波的傳播） 離散格式（ 1） ? 在對(duì)指定問(wèn)題進(jìn)行 CFD計(jì)算之前，首先要將計(jì)算區(qū)域離散化，即對(duì)空間上連續(xù)的計(jì)算區(qū)域進(jìn)行劃分，把它劃分成許多個(gè)子區(qū)域，并確定每個(gè)區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)，從而生成網(wǎng)格。然后將控制方程在網(wǎng)格上離散，即將偏微分方程格式的控制方程轉(zhuǎn)化為各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的代數(shù)方程組，然后求解離散方程組，得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的解。 ? 節(jié)點(diǎn)之間的近似解，一般認(rèn)為光滑變化，原則上可以應(yīng)用 插值方法 確定，從而得到整個(gè)計(jì)算域上的近似解。 ? 這種插值方式被稱(chēng)為
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