【小白的CFD之旅】12 敲门实例【续2】【转发】

2017-01-18 by:CAE仿真在线来源:互联网

接上文【小白的CFD之旅】敲门实例【续】

主要内容

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

模型树节点Solution Methods主要设置模型的离散算法。如图所示。

设置面板中包含的元素:

Pressure-Velocity Couping:压力-速度耦合算法选择
Spatial Discretization:空间离散算法设置
- Gradient:设置梯度项离散算法
- Pressure:设置压力项离散算法
- Momentum:设置动量方程离散方法
- Turbulent Kinetic Energy:设置湍动能离散方法
- Turbulent Dissipation Rate:设置湍流耗散率离散方法
- Energy:设置能量方程离散方法
Transient Formulation:设置瞬态项格式(仅用于瞬态计算)
Non-Iterative Time Advancement:无迭代时间推进算法(仅用于瞬态计算)
Pseudo Transient:伪瞬态算法
Warped-Face Gradient Correction:17.0版本新增功能,用于提高低质量网格计算精度
High Order Term Relaxation:高阶项松弛

对于本案例,设置Pressure-Velocity Coupling为Coupled,激活Pseudo Transient及Warped-Face Gradient Correction,如上图所示。

3.2 Solution Controls

模型树节点Solution Controls主要用于设置求解控制参数,如亚松弛因子,用于控制收敛过程。如图所示。

图中参数说明:

Relaxation Factors:设置各求解参数的亚松弛因子。根据前面选择的求解算法,亚松弛项目也有差异。
Equations…:设置求解的方程
Limits…:设置一些物理量的限制值
Adanced…:设置一些高级控制项

注意:FLUENT会根据前面的模型设置参数给出一些优化的求解控制参数,因此在实际工程中很少调整这些控制参数。对于新手来讲,默认控制参数即可。本例采用默认参数。

3.3 Monitors

利用模型树节点Monitors可以在计算过程中监测一些物理量的变化。本例设置监测两个入口压力值及出口温度标准差。Monitors设置面板如下图所示。

设置面板中的一些参数:

Residuals,Statistic and Force Monitors:监测残差、统计值以及各种力
Surface Monitors:监测面上的各种参数值
Volume Monitors:监测体上的各种参数值
Covergence Monitors:收敛监测,通过前面的监测参数来判断计算是否收敛

本例中监测三个面参数,利用Surface Monitors下方的Create按钮进行创建。鼠标选择此按钮后,如下图所示。

定义三个Monitors,步骤包括:

点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为p-inlet-y
- Plot Windws:设置为2
- Report Type:设置为Area-Weighted Average
- Field Variable:设置为Pressure及Static Pressure
- Surface:选择inlet-y
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为p-inlet-z
- Plot Windws:设置为3
- Report Type:设置为Area-Weighted Average
- Field Variable:设置为Pressure及Static Pressure
- Surface:选择inlet-z
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为t-dev-outlet
- Plot Windws:设置为4
- Report Type:设置为Standard Deviation
- Field Variable:设置为Temperature及Static Temperature
- Surface:选择outlet

3.4 Report Definitions

模型树节点Report Definitions用于定义报告的输出,本案例不进行此定义。

3.5 Report Files

无需设置

3.6 Report Plots

无需设置

3.7 Solution Initialization

利用模型树节点Solution Initialization可对计算域进行初始化。FLUENT提供了两种初始化方法:

Hybird Initialization:通过各种不同的插值方式获得计算域中的初始值。如利用求解拉普拉斯方程的方式获取初始速度场与压力场
Standard Initialization:直接定义各未知物理量的初始值

本案例采用

Hybird Initialization方式进行初始化,如上图所示,选择Initialize按钮进行初始化。此时在图形窗口中可能会出现如下图所示的警告信息,不过这仅仅只是提示拉普拉斯方程没有收敛,大可以忽略。

对于稳态计算,初始值不会影响最终计算结果,但是会影响收敛过程,严重偏离实际的初始值可能会导致计算收敛缓慢甚至发散。对于瞬态计算,初始值会影响到后续的计算结果。