【小白的CFD之旅】12 敲門實(shí)例【續(xù)2】【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-01-18 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

接上文【小白的CFD之旅】敲門實(shí)例【續(xù)】

主要內(nèi)容

3 Solution
3.1 Solution Methods
3.2 Solution Controls
3.3 Monitors
3.4 Report Definitions
3.5 Report Files
3.6 Report Plots
3.7 Solution Initialization
3.8 Calculatin Activities
3.9 Run Calculation

3 Solution

3.1 Solution Methods

模型樹節(jié)點(diǎn)Solution Methods主要設(shè)置模型的離散算法。如圖所示。

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設(shè)置面板中包含的元素:

Pressure-Velocity Couping:壓力-速度耦合算法選擇
Spatial Discretization:空間離散算法設(shè)置
- Gradient:設(shè)置梯度項(xiàng)離散算法
- Pressure:設(shè)置壓力項(xiàng)離散算法
- Momentum:設(shè)置動量方程離散方法
- Turbulent Kinetic Energy:設(shè)置湍動能離散方法
- Turbulent Dissipation Rate:設(shè)置湍流耗散率離散方法
- Energy:設(shè)置能量方程離散方法
Transient Formulation:設(shè)置瞬態(tài)項(xiàng)格式(僅用于瞬態(tài)計(jì)算)
Non-Iterative Time Advancement:無迭代時間推進(jìn)算法(僅用于瞬態(tài)計(jì)算)
Pseudo Transient:偽瞬態(tài)算法
Warped-Face Gradient Correction:17.0版本新增功能,用于提高低質(zhì)量網(wǎng)格計(jì)算精度
High Order Term Relaxation:高階項(xiàng)松弛

對于本案例,設(shè)置Pressure-Velocity Coupling為Coupled,激活Pseudo Transient及Warped-Face Gradient Correction,如上圖所示。

3.2 Solution Controls

模型樹節(jié)點(diǎn)Solution Controls主要用于設(shè)置求解控制參數(shù),如亞松弛因子,用于控制收斂過程。如圖所示。

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圖中參數(shù)說明:

Relaxation Factors:設(shè)置各求解參數(shù)的亞松弛因子。根據(jù)前面選擇的求解算法,亞松弛項(xiàng)目也有差異。
Equations…:設(shè)置求解的方程
Limits…:設(shè)置一些物理量的限制值
Adanced…:設(shè)置一些高級控制項(xiàng)

注意:FLUENT會根據(jù)前面的模型設(shè)置參數(shù)給出一些優(yōu)化的求解控制參數(shù),因此在實(shí)際工程中很少調(diào)整這些控制參數(shù)。對于新手來講,默認(rèn)控制參數(shù)即可。本例采用默認(rèn)參數(shù)。

3.3 Monitors

利用模型樹節(jié)點(diǎn)Monitors可以在計(jì)算過程中監(jiān)測一些物理量的變化。本例設(shè)置監(jiān)測兩個入口壓力值及出口溫度標(biāo)準(zhǔn)差。Monitors設(shè)置面板如下圖所示。

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設(shè)置面板中的一些參數(shù):

Residuals,Statistic and Force Monitors:監(jiān)測殘差、統(tǒng)計(jì)值以及各種力
Surface Monitors:監(jiān)測面上的各種參數(shù)值
Volume Monitors:監(jiān)測體上的各種參數(shù)值
Covergence Monitors:收斂監(jiān)測,通過前面的監(jiān)測參數(shù)來判斷計(jì)算是否收斂

本例中監(jiān)測三個面參數(shù),利用Surface Monitors下方的Create按鈕進(jìn)行創(chuàng)建。鼠標(biāo)選擇此按鈕后,如下圖所示。

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定義三個Monitors,步驟包括:

點(diǎn)擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設(shè)置為p-inlet-y
- Plot Windws:設(shè)置為2
- Report Type:設(shè)置為Area-Weighted Average
- Field Variable:設(shè)置為Pressure及Static Pressure
- Surface:選擇inlet-y
點(diǎn)擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設(shè)置為p-inlet-z
- Plot Windws:設(shè)置為3
- Report Type:設(shè)置為Area-Weighted Average
- Field Variable:設(shè)置為Pressure及Static Pressure
- Surface:選擇inlet-z
點(diǎn)擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設(shè)置為t-dev-outlet
- Plot Windws:設(shè)置為4
- Report Type:設(shè)置為Standard Deviation
- Field Variable:設(shè)置為Temperature及Static Temperature
- Surface:選擇outlet

3.4 Report Definitions

模型樹節(jié)點(diǎn)Report Definitions用于定義報告的輸出,本案例不進(jìn)行此定義。

3.5 Report Files

無需設(shè)置

3.6 Report Plots

無需設(shè)置

3.7 Solution Initialization

利用模型樹節(jié)點(diǎn)Solution Initialization可對計(jì)算域進(jìn)行初始化。FLUENT提供了兩種初始化方法:

Hybird Initialization:通過各種不同的插值方式獲得計(jì)算域中的初始值。如利用求解拉普拉斯方程的方式獲取初始速度場與壓力場
Standard Initialization:直接定義各未知物理量的初始值

本案例采用

Hybird Initialization方式進(jìn)行初始化,如上圖所示,選擇Initialize按鈕進(jìn)行初始化。此時在圖形窗口中可能會出現(xiàn)如下圖所示的警告信息,不過這僅僅只是提示拉普拉斯方程沒有收斂,大可以忽略。

對于穩(wěn)態(tài)計(jì)算,初始值不會影響最終計(jì)算結(jié)果,但是會影響收斂過程,嚴(yán)重偏離實(shí)際的初始值可能會導(dǎo)致計(jì)算收斂緩慢甚至發(fā)散。對于瞬態(tài)計(jì)算,初始值會影響到后續(xù)的計(jì)算結(jié)果。