FLUENT软件实际入门操作

求解技术（Solve）

Solve>Controls>Solution…

计算格式的选择

一阶迎风格式：适用于流动方向与网格方向基本一致，结构化网格。具有稳定性高，计算速度快的优点。在网格方向与流动方向不一致时，产生的数值误差比较大。

二阶格式：计算时间比较长，收敛性差。

合适的计算方式：在计算开始时先用一阶格式进行计算以获得一个相对粗糙的解，在计算收敛后再用二阶格式完成计算以提高解的精度。避免二阶格式收敛性差、计算时间长的问题，也避免了一阶格式在复杂流场计算中数值误差大的问题。 QUICK格式：对于结构网格计算旋转流动问题时，计算精度高，但在其它情况下，QUCIK格式的精度与二阶格式相当。 指数律格式：与一阶格式精度基本相同。

中心差分：在LES湍流模型中使用，且应该在网格足够密集、局部Peclet数小于1的情况下使用。 压强插值格式的选择

1在彻体力对流场有很大影响的情况下，应该选择彻体力加权 （body-force-weighted）格式。

2 在流场中有涡量很大的集中涡、高雷诺数自然对流、高速旋转流、多孔介质，以及流线曲率很大时，应该选择PRESTO!格式。

3 对于可压流，应该使用二阶格式。

4 二阶格式不能用于多孔介质计算和多相流计算中的混合物模型及VOF 模型。在其他情况下，为了提高精度可以选用二阶格式。 密度插值格式的选择

在用分离算法计算单相可压流时，有三种密度插值格式可供选择，即一阶迎风格式、二阶格式和 QUICK 格式。一阶迎风格式具有良好的稳定性，但是在计算带激波的可压流时，会对激波解产生“抹平”作用，因此应该选用二阶格式或 QUICK 格式。在用四边形网格、六面体网格或混合网格计算带激波的流动时，最好使用 QUICK 格式计算所有变量。需要注意的是，在计算可压多项流时，只能用一阶迎风格式计算可压缩相的流动。

Solve>Controls>Solution…

Discretization(离散)

定义动量、能量、湍流动能等项目，有一阶迎风格式、二阶迎风格式、指数律格式、QUICK格式和中心差分格式（在LES湍流模式计算中），也可以在使用耦合求解器时，定义湍流动能、湍流耗散率等项目，并为这些项目选择一阶迎风格式、二阶迎风格式。

Pressure-Velocity Coupling（压强——速度关联） SIMPLE：FLUENT缺省设定格式。

SIMPLEC：（1）稳定性较好，可以将亚松弛因子适当放大。

（2）在层流计算中，在没有使用辐射模型等辅助方程时可以大大加

速计算收敛速度。在复杂流动计算中，二者收敛速度相差不多。

PISO：（1）非定常计算

（2）允许使用较大的时间步长进行计算，可以缩短计算时间（大涡模拟

LES这类网格划分较密集，时间步长小的除外）

（3）处理网格畸变较大的问题，如果在 PISO 格式中使用邻近修正（对

动量进行修正）（neighbor correction），可以将亚松弛因子设为1.0或接近于1.0的值。而在使用畸变修正（skewness correction）时，则应该将动量和压强的亚松弛因子之和设为1.0，比如将压强的亚松弛因子设为 0.3，将动量的亚松弛因子设为0.7。如果同时采用两种修正

形式，则应将所有松弛因子设为1.0或接近于1.0的值。

Under-Relaxation Factors（亚松弛因子）

条件：复杂流动情况下，缺省设置不能满足稳定性要求，计算过程中可能出现振

荡、发散等情况，减小亚松弛因子，以保证计算收敛。 如果实际的残差曲线向上发展，则中断计算，适当调整亚松弛因子。

计算发散时，可以考虑将压强、动量、湍流动能和湍流耗散率的亚松弛因子的缺省值分别降低为 0.2、0.5、0.5、0.5。 库朗数

库朗数越大，时间步长就越长，计算收敛速度就越快。库朗数都应该在允许的范围内尽量取最大值。

Solve>Controls>Limits…设置求解极限

意义：避免出现非物理解，比如密度或温度变成负值，或者大得远选超过真实值。

Solve>Initialize>Initialize…全局初始化

开始进行计算之前，必须为流场设定一个初始值。设定初始值的过程被称为“初始化”。

初始化的步骤： （1） 设定初始值

? 用某个区域上设定的初始值进行全局初始化

Compute From----选择需要定义初始值的区域名----Initial Values ? 用平均值的办法对流场进行初始化

Compute From----all-zones----Initial Values

（2）对于动网格，通过“Absolute”or“Relative to Cell Zone”来决定。 （3）点击Init。

Solve>Initialize>Initialize…初始值进行局部修补

步骤：

（1） 在Variable(变量)列表中选择需要修补的变量名。

（2） 在Zones To Patch（需要修补的区域）或Registers To Patch（需要修补的

标记区）中选择需要修补变量所在的区域。

（3） 如果需要将变量的值修补为常数，则直接在输入栏中输入变量的值。如果

需要用一个预先设定的函数定义变量，可以在Use Field Function（使用场变量函数）中的Field Function（场函数）列表中选择合适的场函数。 （4） 如果需要修补的变量为速度，则除了定义速度的大小，还要定义速度为绝

对速度，还是相对速度。

（5）点击Patch（修补）按钮更新流场数据。

流场求解

Solve>Iterate…定常问题计算

时间相关问题的计算

FLUENT模拟的时间相关问题：旋涡卷动、可压缩振荡、瞬态热传导、瞬态化学反应与混合流动等问题，比如圆柱后面卡门涡街中旋涡的生成和脱落过程等等。

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