【小白的CFD之旅】12 敲門實例【續2】【轉發】

2017-01-18 by:CAE仿真在線來源:互聯網

接上文【小白的CFD之旅】敲門實例【續】

主要內容

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

模型樹節點Solution Methods主要設置模型的離散算法。如圖所示。

設置面板中包含的元素:

Pressure-Velocity Couping:壓力-速度耦合算法選擇
Spatial Discretization:空間離散算法設置
- Gradient:設置梯度項離散算法
- Pressure:設置壓力項離散算法
- Momentum:設置動量方程離散方法
- Turbulent Kinetic Energy:設置湍動能離散方法
- Turbulent Dissipation Rate:設置湍流耗散率離散方法
- Energy:設置能量方程離散方法
Transient Formulation:設置瞬態項格式(僅用于瞬態計算)
Non-Iterative Time Advancement:無迭代時間推進算法(僅用于瞬態計算)
Pseudo Transient:偽瞬態算法
Warped-Face Gradient Correction:17.0版本新增功能,用于提高低質量網格計算精度
High Order Term Relaxation:高階項松弛

對于本案例,設置Pressure-Velocity Coupling為Coupled,激活Pseudo Transient及Warped-Face Gradient Correction,如上圖所示。

3.2 Solution Controls

模型樹節點Solution Controls主要用于設置求解控制參數,如亞松弛因子,用于控制收斂過程。如圖所示。

圖中參數說明:

Relaxation Factors:設置各求解參數的亞松弛因子。根據前面選擇的求解算法,亞松弛項目也有差異。
Equations…:設置求解的方程
Limits…:設置一些物理量的限制值
Adanced…:設置一些高級控制項

注意:FLUENT會根據前面的模型設置參數給出一些優化的求解控制參數,因此在實際工程中很少調整這些控制參數。對于新手來講,默認控制參數即可。本例采用默認參數。

3.3 Monitors

利用模型樹節點Monitors可以在計算過程中監測一些物理量的變化。本例設置監測兩個入口壓力值及出口溫度標準差。Monitors設置面板如下圖所示。

設置面板中的一些參數:

Residuals,Statistic and Force Monitors:監測殘差、統計值以及各種力
Surface Monitors:監測面上的各種參數值
Volume Monitors:監測體上的各種參數值
Covergence Monitors:收斂監測,通過前面的監測參數來判斷計算是否收斂

本例中監測三個面參數,利用Surface Monitors下方的Create按鈕進行創建。鼠標選擇此按鈕后,如下圖所示。

定義三個Monitors,步驟包括:

點擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設置為p-inlet-y
- Plot Windws:設置為2
- Report Type:設置為Area-Weighted Average
- Field Variable:設置為Pressure及Static Pressure
- Surface:選擇inlet-y
點擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設置為p-inlet-z
- Plot Windws:設置為3
- Report Type:設置為Area-Weighted Average
- Field Variable:設置為Pressure及Static Pressure
- Surface:選擇inlet-z
點擊Surface Monitors下的Create…按鈕
- Name:設置為t-dev-outlet
- Plot Windws:設置為4
- Report Type:設置為Standard Deviation
- Field Variable:設置為Temperature及Static Temperature
- Surface:選擇outlet

3.4 Report Definitions

模型樹節點Report Definitions用于定義報告的輸出,本案例不進行此定義。

3.5 Report Files

無需設置

3.6 Report Plots

無需設置

3.7 Solution Initialization

利用模型樹節點Solution Initialization可對計算域進行初始化。FLUENT提供了兩種初始化方法:

Hybird Initialization:通過各種不同的插值方式獲得計算域中的初始值。如利用求解拉普拉斯方程的方式獲取初始速度場與壓力場
Standard Initialization:直接定義各未知物理量的初始值

本案例采用

Hybird Initialization方式進行初始化,如上圖所示,選擇Initialize按鈕進行初始化。此時在圖形窗口中可能會出現如下圖所示的警告信息,不過這僅僅只是提示拉普拉斯方程沒有收斂,大可以忽略。

對于穩態計算,初始值不會影響最終計算結果,但是會影響收斂過程,嚴重偏離實際的初始值可能會導致計算收斂緩慢甚至發散。對于瞬態計算,初始值會影響到后續的計算結果。