fluent计算中几个困扰总结

2016-10-07 by:CAE仿真在线来源:互联网

学习fluent在实践中不断发现问题、查找资料、解决问题、总结问题,是提升fluent数值计算能力的一个重要环节。最近在做电除尘器的模拟中遇到几个问题,经过反复的测试和资料查找,初步解决了以下几个困扰已久的问题。

1. simplec与选择

1) 在之前“fluent常用的几种压力与速度耦合求解算法”一篇中,总结了这两个压力求解器的差异,但是并没有具体的展示到底差别在哪里,怎么选择在通量修正方法上作了改进,从而加速了计算的收敛速度。

2) 什么情况下需要着重通量修正?有大喇叭口、流动截面变化率大、模型结构复杂、通道截面复杂、多孔板等情况下,在simple算法下,由于流动通量在截面上变化梯度大,同时在网格质量的制约下,容易造成截断误差的积累,最终导致计算的发散。而。Simplec算法则能有效解决这一问题。

2. Gambit网格划分中,尖角的处理

1) 在三维几何模型的网格划分中,对于复杂几何模型,我们通常都会根据不同部分的几何特征,将模型split成若干部分,然后逐个划分网格,有利于网格划分质量的提高。

2) 在几何体的split过程中,有时候会遇到角度很小的尖角,在划分网格过程中产生较高的斜率。这个时候可以借鉴Y型几何拓补划分,将三角面/三棱锥分成3个四边形/六面体,从而解决尖角问题。

3. 多孔气体分布板,作多孔跳跃模型的参数设置

1) 三个参数:face permeabitily:面渗透率

Porous medium thickness:多孔介质厚度

Pressure-jump coefficient(C2):压力跳跃系数

2) 三个参数的计算

a) 先根据流动参数计算出分布板的阻力ΔP,而ΔP=ξρv2/2, ρ为气体密度,v是平均速度,可计算出平均阻力系数ξ;

b) 在FLUENT软件中,均匀透气板的计算被视为渗透膜的计算,采用的阻力公式为:ΔP = - (μv/α+ C2ρv2/2)Δm,其中ρ为气体密度,α即渗透率,μ气体粘性系数,C2即压力跳跃系数, Δm即膜厚。

c) 对于气体分布板,其等效渗透率为1

d) 而对于气体,粘性系数很小

e) 综合cd,则计算式中粘性项近似为零,则根据C2Δm =ξ即可计算出C2。

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