fluent計算中幾個困擾總結(jié)

2016-10-07 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

學習fluent在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題、查找資料、解決問題、總結(jié)問題,是提升fluent數(shù)值計算能力的一個重要環(huán)節(jié)。最近在做電除塵器的模擬中遇到幾個問題,經(jīng)過反復的測試和資料查找,初步解決了以下幾個困擾已久的問題。

1. simplec與選擇

1) 在之前“fluent常用的幾種壓力與速度耦合求解算法”一篇中,總結(jié)了這兩個壓力求解器的差異,但是并沒有具體的展示到底差別在哪里,怎么選擇在通量修正方法上作了改進,從而加速了計算的收斂速度。

2) 什么情況下需要著重通量修正?有大喇叭口、流動截面變化率大、模型結(jié)構(gòu)復雜、通道截面復雜、多孔板等情況下,在simple算法下,由于流動通量在截面上變化梯度大,同時在網(wǎng)格質(zhì)量的制約下,容易造成截斷誤差的積累,最終導致計算的發(fā)散。而。Simplec算法則能有效解決這一問題。

2. Gambit網(wǎng)格劃分中,尖角的處理

1) 在三維幾何模型的網(wǎng)格劃分中,對于復雜幾何模型,我們通常都會根據(jù)不同部分的幾何特征,將模型split成若干部分,然后逐個劃分網(wǎng)格,有利于網(wǎng)格劃分質(zhì)量的提高。

2) 在幾何體的split過程中,有時候會遇到角度很小的尖角,在劃分網(wǎng)格過程中產(chǎn)生較高的斜率。這個時候可以借鑒Y型幾何拓補劃分,將三角面/三棱錐分成3個四邊形/六面體,從而解決尖角問題。

3. 多孔氣體分布板,作多孔跳躍模型的參數(shù)設置

1) 三個參數(shù):face permeabitily:面滲透率

Porous medium thickness:多孔介質(zhì)厚度

Pressure-jump coefficient(C2):壓力跳躍系數(shù)

2) 三個參數(shù)的計算

a) 先根據(jù)流動參數(shù)計算出分布板的阻力ΔP,而ΔP=ξρv2/2, ρ為氣體密度,v是平均速度,可計算出平均阻力系數(shù)ξ;

b) 在FLUENT軟件中,均勻透氣板的計算被視為滲透膜的計算,采用的阻力公式為:ΔP = - (μv/α+ C2ρv2/2)Δm,其中ρ為氣體密度,α即滲透率,μ氣體粘性系數(shù),C2即壓力跳躍系數(shù), Δm即膜厚。

c) 對于氣體分布板,其等效滲透率為1

d) 而對于氣體,粘性系數(shù)很小