fluent在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-01-18 23:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一步是由流體力學(xué)，熱力學(xué)，傳熱傳質(zhì)學(xué)，燃燒學(xué)及等離子體等的基本原理出發(fā)，建立質(zhì)量，動(dòng)量，能量，組分，湍流特性的守恒方程組。 FLUENT中所采用的都是比較成熟的模擬理論與數(shù)值模型，在用戶手冊中可以查到相應(yīng)的守恒方程。 數(shù)值模擬的第三步是必須按給定的幾何形狀和尺寸，由問題的物理特征出發(fā)，確定計(jì)算域并確定計(jì)算域的進(jìn)出口，軸線（或?qū)ΨQ面）及各壁面或自由處條件。對湍流和多相流動(dòng)還需要分別給出各相的各變量的時(shí)均值及脈動(dòng)值的初始條件與邊界條件。正確給定邊界條件是十分重要的，然而不是輕而易舉的事情。 采用數(shù)值計(jì)算方法求解控制方程時(shí)，都是想辦法將控制方程在空間區(qū)域上進(jìn)行離散，然后求解得到的離散方程組，其本質(zhì)就是把連續(xù)的空間變量用離散的網(wǎng)格點(diǎn)上的變量來近似，連續(xù)的控制方程在離散之后就成為所有網(wǎng)格上的點(diǎn)的變量來近似，連續(xù)的控制方程在離散之后就成為所有網(wǎng)格變量的非線性方程組。要想在空間區(qū)域上離散控制方程組，必須使用網(wǎng)格。 用數(shù)值方法求解偏微分方程，必須將方程里離散化，即把計(jì)算域內(nèi)有限數(shù)量位置上的因變量作為未知量來處理，從而建立一系列關(guān)于這組未知量的代數(shù)方程組，然后通過求解代數(shù)方程組來得到這些節(jié)點(diǎn)的值。 對離散完成的差分方程組已經(jīng)有各種不同的求解方法。例如渦量 流函數(shù)算法，基于壓力的壓力 速度修正算法(SIMPLE系列算法 )，基于密度的耦合隱式或顯式時(shí)間推進(jìn)求解算法，矢同量分裂方法和通量差分分裂方法。針對代數(shù)方程組的求解有三角矩陣法，逐線迭代法，松弛高斯賽德爾迭代方法等。針對兩相流和有反應(yīng)的流動(dòng)又有一些專門的解法，如顆粒與流體的耦合 PSIC法，加速化學(xué)反應(yīng)計(jì)算而設(shè)計(jì)的 ISAT算法等。 除了上述基本求解算法以外，還需要針對具體問題的特點(diǎn)，研究一些計(jì)算方法的細(xì)節(jié)或稱計(jì)算技巧。例如對于合理而經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)格劃分與安排，有時(shí)要選擇隨過程的空間或時(shí)間而變化的網(wǎng)格系，以便不抹掉物理特征而又較為經(jīng)濟(jì)。 如果是自己開發(fā) CFD軟件，這一部就是要從所選擇的算法出發(fā)，編制主程序及各個(gè)子程序，使之具有通用性與靈活性，以便于應(yīng)用和作必要的改動(dòng)。然后通過調(diào)試消除程序編制中的各種錯(cuò)誤，使程序能正確運(yùn)行，給出收斂而且初步合理的結(jié)果。最后發(fā)布程序。
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