fluen學(xué)習(xí)總結(jié)

1、1、3UDS設(shè)置面板中 Flux function選項(xiàng)選擇 none、mass flow rate、a user defined function 分別對(duì)應(yīng)三種 UDS 方程的求解2、Slit face zone 禾口 separate face zone 的區(qū)另UWhen you slit a face zone, additi onal faces and no des are created and placed in a new zone. When you separate a face zone, a new zone will be created, but no new fac

2、es or no des are created; the exist ing faces and no des are simply redistributed among the zon es.Normally, you will not n eed to manu ally slit a face zone. Two-sided walls are automatically slit, but rema in coupled. (This coupli ng refers only to the grid; it is in depe ndent of thermal coupling

3、.) The adaption process treats these coupled walls just like periodic boundaries; adapting on one wall causes the same adaptio n on the shadow. If you want to adapt one wall in depe ndent of its shadow, you should slit the coupled wall to obta in two dist inct walls.3、Flue nt中copy材料屬性設(shè)置的步驟：在一個(gè)已設(shè)置好的

4、case中，點(diǎn)user-defined database,輸入名稱，創(chuàng)建一個(gè)新的材料庫(kù)， 然后點(diǎn)copy materials from case，將已經(jīng)設(shè)置好的才材料如sf6, copy出去，簡(jiǎn)單edit之后save即可。在所需設(shè)置材料的case中，直接導(dǎo)入。若要?jiǎng)h除之前默認(rèn)的材料， 如fluid區(qū)域的默認(rèn)air,直接刪除是不行的，會(huì)提示still in use by flow-field。必須在區(qū)域邊界條件設(shè)定中提前修改 fluid的默認(rèn)材料，cell zone conditions - fluid - materials name，將默認(rèn)的air改為我們導(dǎo)入的材料，此時(shí) air就可刪除了。

5、4、 The absolute pressure is simply the sum of the operating pressure and the gauge pressure= Pop 十 PgaugeAll pressures that you specify and all pressures computed or reported by FLUENT are gauge pressures將operation pressure設(shè)置為0，那么flue nt中各項(xiàng)壓強(qiáng)即為絕對(duì)壓強(qiáng)。5、Flue nt檢查網(wǎng)格質(zhì)量的方法，網(wǎng)格導(dǎo)入 Flue nt中之后，grid->check，可

6、以看看網(wǎng)格大致 情況，有無(wú)負(fù)體積，等等；在 Flue nt窗口輸入，grid quality然后回車，F(xiàn)lue nt會(huì)顯示最主要 的幾個(gè)網(wǎng)格質(zhì)量。Skewness （不能高于 0.95，最好在0.90以下；越小越好）Change in Cell-Size（也是 Growth Rate，最好在1.20以內(nèi)，最高不能超過1.40）Aspect Ratio （一般控制在5: 1以內(nèi)，邊界層網(wǎng)格可以適當(dāng)放寬）Alig nment with the Flow （就是估計(jì)一下網(wǎng)格線與流動(dòng)方向是否一致，要求盡量一致，以減 少假擴(kuò)散）6、 設(shè)置animation時(shí)要調(diào)節(jié)好display的大小比例，因?yàn)榇藭r(shí)的d

7、isplay窗口決定了生成 MPEG之后的視圖情況。7、display-contours，取消auto range選項(xiàng)，便可在最大最小值里面任意輸入，觀察感興趣的范圍。如只觀察 20000K以上的范圍，便在最小值里輸入20000。8、overlays 的應(yīng)用： 在 graphics and ani matio ns -see ne 中可以設(shè)置 overlays，這樣可以在 flue nt的一幅圖中同時(shí)顯示多個(gè)物理量的分布圖。Colourmaps 為最后添加的物理量。10、fluent 中 surface 的應(yīng)用：zone surface:尤其適用于在邊界面上創(chuàng)建一個(gè)zone,顯示zone上各種

8、物理量；point surface :可建立只包含一個(gè)點(diǎn)的surface，監(jiān)控某個(gè)點(diǎn)的情況；isosurface :可創(chuàng)建某個(gè)物理量的等值面。11、patch的應(yīng)用：可以對(duì)某些 zone或者register的某些變量作局部修正或改變；Patch既可用于初始化時(shí)，也可用于計(jì)算途中；既可以給變量賦予定值（value），也可以用 function 來指定變量的改變； function 在 custom field function 中進(jìn)行定義。 例如:電位過零時(shí)由負(fù)值突變?yōu)檎?，就可以?patch 來處理。12、fluent 中的幾個(gè)壓力:Static pressure （靜壓）Dynamic p

9、ressure （動(dòng)壓）Total pressure （總壓）這幾個(gè)壓力是空氣動(dòng)力學(xué)的概念,它們之間的關(guān)系為:Total pressure （總壓）=Static pressure （靜壓 z）+ Dynamic pressure （動(dòng)壓）Static pressure （靜壓）就是你測(cè)量的，比如你現(xiàn)在測(cè)量空氣壓力是一個(gè)大氣壓滯止壓力 等于總壓 （因?yàn)闇箟毫褪撬俣葹? 時(shí)的壓力 ,此時(shí)動(dòng)壓為 0.）氣流的速度從某一狀態(tài)絕熱等熵地降到速度為零的狀態(tài)稱為 （該狀態(tài)的）滯止?fàn)顟B(tài)； 在滯止?fàn)顟B(tài)下， 氣體 的內(nèi)能達(dá)到最大，壓強(qiáng)、 溫度等參數(shù)也達(dá)到最大， 滯止?fàn)顟B(tài)下的參數(shù)稱為滯止參數(shù)。滯止壓 力和滯止

10、溫度也分別稱為總壓（P0）和總溫（TO）13、流場(chǎng)大小和形狀不變的動(dòng)態(tài)問題:如果流場(chǎng)計(jì)算區(qū)域的形狀和大小不變， 例如攪拌桶內(nèi)葉輪周圍的流場(chǎng)， 葉輪周圍氣流隨 葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于動(dòng)區(qū)域；外圍流場(chǎng)屬于靜區(qū)域（定義區(qū)域類型時(shí)要分開）可用兩種方法處理:一是應(yīng)用 MRF（ moving reference frame ），動(dòng)參考系的方法，外圍 流場(chǎng)采用靜止坐標(biāo)系， 動(dòng)區(qū)域參考系設(shè)置為旋轉(zhuǎn)的動(dòng)參考系 （注意: 該區(qū)域的邊界條件即葉 輪壁要設(shè)置為動(dòng)的，與動(dòng)流場(chǎng)保持相對(duì)靜止） ，這樣，雖然葉輪和動(dòng)區(qū)域的物理位置沒有旋 轉(zhuǎn)，但是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)靜區(qū)域之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。二是應(yīng)用滑移網(wǎng)格（moving mesh），直接將動(dòng)的

11、區(qū)域設(shè)為moving mesh，同時(shí)對(duì)應(yīng)邊界也動(dòng)起來，就可以得到真實(shí)的流場(chǎng)情況了。這兩種方法都是在 cell zone condition 的 motion 中，對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行設(shè)定的。14、動(dòng)網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格方法的區(qū)別:滑移網(wǎng)格: 兩個(gè)相互滑移的網(wǎng)格區(qū)域分別沿 interface 發(fā)生滑移， 但是各自網(wǎng)格不發(fā)生變 化；動(dòng)網(wǎng)格:所計(jì)算的流體區(qū)域形狀會(huì)隨著邊界的移動(dòng)而發(fā)生變化， 如 piston 中的氣體區(qū)域。15、關(guān)于 interface作用有三類。一：兩個(gè)相互滑移的網(wǎng)格區(qū)域之間， 兩側(cè)網(wǎng)格不變，只沿in terface分界滑 動(dòng)；二:區(qū)域內(nèi)部，不同網(wǎng)格的銜接；三:動(dòng)網(wǎng)格區(qū)域與靜網(wǎng)格區(qū)域的分界，如

12、簡(jiǎn)化case中fluid_move隨陽(yáng)極觸頭右移而變， 而fluid_fix是靜止區(qū)域，其中短的in terface是fluid_move 一側(cè)的分界層，長(zhǎng)的 interface2 是 fluid_fix 一側(cè)的分界層。設(shè)置 interface 時(shí)候，構(gòu)成 interface 兩個(gè)重合邊界的最好是各自一條edge。 Edge1 構(gòu)成interfacel ; edge2 構(gòu)成 interface2，不要讓 edgel 和另外一段 edge 合成 interface2，那樣會(huì)在 layer 時(shí)出錯(cuò)。16、除了用 udf 控制運(yùn)動(dòng)邊界之外，還可以用 profile 文件。保存為 .txt 格式即可。

13、語(yǔ)句格式為：(namenumber 點(diǎn)數(shù)point)(time01 2 。 )(x234。) 描述 x 方向位置坐標(biāo)的變化(v_y05 0 ) 描述 y 方向的速度(omegaz) 描述 z 方向的角速度17、 adapt region ：可以定義出一個(gè)區(qū)域，然后在patch 的 registers to patch 中進(jìn)行特別的 初始化。18、 adapt調(diào)整網(wǎng)格：可在需要的地方，比如某個(gè)物理量梯度大的地方，利用refine細(xì)致網(wǎng) 格。1) 應(yīng)用 gradient 時(shí)，選取合適的物理量。比如：激波出現(xiàn)時(shí)應(yīng)用壓力梯度，不可壓縮 流體用速度梯度。 。2) adapt之前保存case和data，萬(wàn)

14、一 adapt的結(jié)果不滿意，可重來。3) 不要對(duì)某個(gè)區(qū)域過分的 refine,避免造成網(wǎng)格尺寸差異過大，影響計(jì)算精度。4) 計(jì)算結(jié)果基本收斂時(shí)才可adapt，否則會(huì)在錯(cuò)誤的地方進(jìn)行調(diào)整。19、solve 類型選擇Pressure-based: 有大片低速流區(qū)的時(shí)候Density-based: 用于可壓縮、跨音速流，低速流動(dòng)區(qū)域少；另外，出現(xiàn)移動(dòng)激波的瞬態(tài) 問題，用此 solver 更有效率。20、利用 mass flow rate 判斷收斂：1) 在 monitor- surface monitor ，對(duì)某個(gè)截面監(jiān)視其 mass flow rate 的變化， 穩(wěn)定不變時(shí)認(rèn) 為收斂。2) rep

15、orts -fluxes中，計(jì)算 mass flow rate的出入值和凈值，凈值小至總量的0.1%時(shí)，可認(rèn)為收斂。21、關(guān)于邊界條件利用FLUENT軟件包進(jìn)行計(jì)算過程中，邊界條件的正確設(shè)置是關(guān)鍵的一步。設(shè)置邊界條件的方法一般是在利用GAMBIT建模過程中設(shè)定的，也可以在 FLUENT求解器中對(duì)邊界類型進(jìn)行重新設(shè)定。FLUENT 軟件提供了十余種類型的進(jìn)、出口邊界條件，分別介紹如下。(1) 速度入口 (velocity-inlet) ：給出入口邊界上的速度。給定入口邊界上的速度及其他相關(guān)標(biāo)量值。該邊界條件適用于不可壓速流動(dòng)問題，對(duì)可壓縮問題不適合， 否則該入口邊界條件會(huì)使入口處的總溫或總壓有一

16、定的波動(dòng)。邊界條件設(shè)置對(duì)話框如附圖 2-3，輸入量包括：速度大小、方向或各速度分量、 周向速度 (軸對(duì)稱有旋流動(dòng) )、 靜溫 (考慮能量 )等。附圖2-3速度入口邊界設(shè)置對(duì)話框（2）壓力入口 （pressure-inlet）:給出入口邊界上的總壓。壓力入口邊界條件通常用于流體在入口處的壓力為已知的情形，對(duì)計(jì)算可壓和不可壓?jiǎn)栴}都適合。壓力進(jìn) 口邊界條件通常用于進(jìn)口流量或流動(dòng)速度為未知的流動(dòng)。壓力入口條件還可以用于處理自由邊界問題。壓力入口邊界的設(shè)置對(duì)話框如附圖2-4，其中第一項(xiàng)的表壓強(qiáng)與絕對(duì)壓強(qiáng)、操作壓強(qiáng)有如下的關(guān)附圖2-4壓力入口邊界設(shè)置對(duì)話框另外還應(yīng)注意，這里給岀的表壓強(qiáng)的大小，是入口邊界上

17、的總壓。對(duì)于不可壓縮流動(dòng):對(duì)于可壓縮流動(dòng)，有:壓力入口條件需要輸入的參數(shù)有總壓、總溫、流動(dòng)方向、靜壓、湍流量（用于湍流計(jì)算）、輻射參數(shù)（考慮輻射）、化學(xué)組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（考慮化學(xué)組分）、混合分?jǐn)?shù)及其方差（用PDF燃燒模型）、progress variable（預(yù)混 燃燒計(jì)算）、離散相邊界條件（稀疏相計(jì)算）及第二相體積分?jǐn)?shù)（多相計(jì)算）等。（3）質(zhì)量入口 （mess-flow-inlet）:給出入口邊界上的質(zhì)量流量。質(zhì)量入口邊界條件主要用于可壓縮流動(dòng)；對(duì)于不可壓縮流動(dòng)，由于密度是常數(shù)，可以用速度入口條件。質(zhì)量入口條件包括兩種：質(zhì)量流量和質(zhì)量通量。質(zhì)量流量是單位時(shí)間內(nèi)通過進(jìn)口總面積的質(zhì)量。質(zhì)量通量是單位

18、時(shí)間單位面積內(nèi)通過的質(zhì)量。如果是二維軸對(duì)稱問題，質(zhì)量流量是單位時(shí)間內(nèi)通過2n弧度的質(zhì)量，而質(zhì)量通量是通過單位時(shí)間內(nèi)通過1弧度的質(zhì)量。給定入口邊界上的質(zhì)量流量，此時(shí)局部進(jìn)口總壓是變化的，用以調(diào)節(jié)速度，從而達(dá)到給定的流量，這使得 計(jì)算的收斂速度變慢。所以，如果壓力邊界條件和質(zhì)量邊界條件都適用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇用壓力入口邊界條 件。對(duì)于不可壓速流動(dòng)，由于密度是常數(shù)，可以選擇用速度進(jìn)口邊界條件。（4）壓力出口 （pressure-outlet）:給定流動(dòng)出口邊界上的靜壓。對(duì)于有回流的出口，該邊界條件比outflow 邊界條件更容易收斂。給定岀口邊界上的靜壓強(qiáng)（表壓強(qiáng)）。該邊界條件只能用于模擬亞音速流動(dòng)。如

19、果當(dāng)?shù)厮俣纫呀?jīng)超過音速， 該壓力在計(jì)算過程中就不采用了。壓力根據(jù)內(nèi)部流動(dòng)計(jì)算結(jié)果給定。其他量都是根據(jù)內(nèi)部流動(dòng)外推岀邊界 條件。該邊界條件可以處理出口有回流問題，合理的給定出口回流條件，有利于解決有回流出口問題的收 斂困難問題。出口回流條件需要給定： 回流總溫 (如果有能量方程 ) 、湍流參數(shù)(湍流計(jì)算 ) 、回流組分質(zhì)量分?jǐn)?shù) (有限速率 模型模擬組分輸運(yùn))、混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其方差(PDF計(jì)算燃燒)。如果有回流出現(xiàn)，給定的表壓將視為總壓， 所以不必給出回流壓力。回流流動(dòng)方向與出口邊界垂直。在出口壓力邊界條件給定中，需要給定出口靜壓(表壓) 。當(dāng)然，該壓力只用于亞音速計(jì)算。如果局部變成超音速，則根

20、據(jù)前面來流條件外推出口邊界條件。需要特別指出的是，這里的壓力是相對(duì)于前面給定的工 作壓力。(5) 無(wú)窮遠(yuǎn)壓力邊界 (pressure-far-field) ：該邊界條件用于可壓縮流動(dòng)。如果知道來流的靜壓和馬赫數(shù)，F(xiàn)LUENT提供了無(wú)窮遠(yuǎn)壓力邊界條件來模擬該類問題。該邊界條件適用于用 理想氣體定律計(jì)算密度的問題。為了滿足無(wú)窮遠(yuǎn)壓力邊界條件，需要把邊界放到我們關(guān)心區(qū)域足夠遠(yuǎn)的地 方。給定邊界靜壓和溫度及馬赫數(shù)。可以是亞音速、跨音速或者超音速。并且需要給定流動(dòng)方向，如果有需要 還必須給定湍流量等參數(shù)。無(wú)窮遠(yuǎn)壓力邊界條件是一種不反射邊界條件。(6) 自由出流 (outflow) ：對(duì)于出流邊界上的壓力

21、或速度均為未知的情形， 可以選擇自由出流邊界條件。這類邊界條件的特點(diǎn)是不需要給定出口條件 (除非是計(jì)算分離質(zhì)量流、 輻射換熱或者包括顆粒稀疏相問題 )。 出口條件都是通過FLUENT內(nèi)部計(jì)算得到。但并不是所有問題都適合，如下列情況，就不能用出流邊界條件：包含壓力進(jìn)口條件；可壓縮流動(dòng)問題：有密度變化的非穩(wěn)定流動(dòng)問題(即使是不可壓縮流動(dòng))。用出流邊界條件時(shí)，所有變量在出口處擴(kuò)散通量為零。即出口平面從前面的結(jié)果計(jì)算得到，并且對(duì)上游沒 有影響。計(jì)算時(shí)，如果出口截面通道大小沒有變化，采用完全發(fā)展流動(dòng)假設(shè)。當(dāng)然，在徑向允許有梯度存 在，只是假定在垂直出口面方向上擴(kuò)散通量為零。(7) 進(jìn)口通風(fēng) (inlet

22、 vent) ：進(jìn)口通風(fēng)邊界條件需要給定入口損失系數(shù)、流動(dòng)方向和進(jìn)口環(huán)境總壓和 總溫。對(duì)于進(jìn)口通風(fēng)模型，假定進(jìn)口風(fēng)扇無(wú)限薄，通風(fēng)壓降正比于流體動(dòng)壓頭和用戶提供的損失系數(shù)。假定p是流體密度，KL是無(wú)量綱損失系數(shù)，則壓降為：其中：v是與通風(fēng)方向垂直的速度分量；p是流動(dòng)方向上的壓降。(8) 進(jìn)口風(fēng)扇 (intakefan) ：進(jìn)口風(fēng)扇邊界條件需要給定壓降、流動(dòng)方向和環(huán)境總壓和總溫。假定進(jìn)口風(fēng)扇無(wú)限薄，并且有不連續(xù)的壓力升高，壓力升高量是通過風(fēng)扇速度的函數(shù)。如果是反向流動(dòng)， 風(fēng)扇可以看成是通風(fēng)出口，并且損失系數(shù)為1。壓力階躍可以是常數(shù)，或者是流動(dòng)方向垂直方向上速度分量的函數(shù)形式。(9) 出口通風(fēng) (o

23、utletvent)出口通風(fēng)邊界條件用于模擬出口通風(fēng)情況，并給定一個(gè)損失系數(shù)以及環(huán)境(出口) 壓力和溫度。排出風(fēng)扇給定損失系數(shù)和環(huán)境靜壓和靜溫。出口通風(fēng)邊界條件需要給定如下參數(shù)：靜壓、回流條件、輻射參數(shù)、離散相邊界條件、損失系數(shù)。(10) 排氣扇 (exhaustfan) ：排風(fēng)扇給定壓降，環(huán)境靜壓。排氣扇邊界條件用于模擬外部排氣扇，給定一個(gè)壓升和環(huán)境壓力。假定排氣扇無(wú)限薄，并且流體通過排氣扇的壓升是流體速度的函數(shù)。(11) 對(duì)稱邊界 (symmetry) ：對(duì)稱邊界條件適用于流動(dòng)及傳熱場(chǎng)是對(duì)稱的情形。在對(duì)稱軸或者對(duì)稱平面 ( 如附圖 2-5) 上，既無(wú)質(zhì)量的交換，也無(wú)熱量等其他物理量的交換，因此垂直于對(duì) 稱軸或者對(duì)稱平面的速度分量為零。在對(duì)稱軸或者對(duì)稱平面上，所有物理量在其垂直方向上的梯度為零。 因此在對(duì)稱邊界上，垂直于邊界的速度分量為零，任何量的梯度也為零。計(jì)算中不