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《fluent收斂終極方案》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Continuity收斂問題FLUENT求解器設(shè)置FLUENT求解器設(shè)置主要包括:1、壓力-速度耦合方程格式選擇2、對流插值3、梯度插值4、壓力插值下面對這幾種設(shè)置做詳細(xì)說明。一、壓力-速度耦合方程求解算法FLUENT中主要有四種算法:SIMPLE,SIMPLEC,PISO,F(xiàn)SM(1)SIMPLE(semi-implicitmethodforpressure-linkedequations)半隱式連接壓力方程方法,是FLUENT的默認(rèn)格式。(2)SIMPLEC(SIMPLE-consistent
2、)。對于簡單的問題收斂非??焖伲粚毫M(jìn)行修正,所以壓力松弛因子可以設(shè)置為1(3)Pressure-ImplicitwithSplittingofOperators(PISO)。對非定常流動問題或者包含比平均網(wǎng)格傾斜度更高的網(wǎng)格適用(4)FractionalStepMethod(FSM)對非定常流的分步方法。用于NITA格式,與PISO具有相同的特性。二、對流插值(動量方程)FLUENT有五種方法:一階迎風(fēng)格式、冪率格式、二階迎風(fēng)格式、MUSL三階格式、QUICK格式(1)FLUENT默認(rèn)采用一
3、階格式。容易收斂,但精度較差,主要用于初值計算。(2)PowerLar.冪率格式,當(dāng)雷諾數(shù)低于5時,計算精度比一階格式要高。(3)二階迎風(fēng)格式。二階迎風(fēng)格式相對于一階格式來說,使用更小的截斷誤差,適用于三角形、四面體網(wǎng)格或流動與網(wǎng)格不在同一直線上;二階格式收斂可能比較慢。(4)MUSL(monotoneupstream-centeredschemesforconservationlaws).當(dāng)?shù)?階離散格式。主要用于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,在預(yù)測二次流,漩渦,力等時更精確。(5)QUICK(Quadratic
4、upwindinterpolation)格式。此格式用于四邊形/六面體時具有三階精度,用于雜交網(wǎng)格或三角形/四面體時只具有二階精度。三、梯度插值梯度插值主要是針對擴(kuò)散項。FLUENT有三種梯度插值方案:green-gausscell-based,Green-gaussnode-based,least-quarescellbased.(1)格林-高斯基于單元體。求解方法可能會出現(xiàn)偽擴(kuò)散。(2)格林-高斯基于節(jié)點(diǎn)。求解更精確,最小化偽擴(kuò)散,推薦用于三角形網(wǎng)格上(3)基于單元體的最小二乘法插值。推薦用于
5、多面體網(wǎng)格,與基于節(jié)點(diǎn)的格林-高斯格式具有相同的精度和格式。四、壓力插值壓力基分離求解器主要有五種壓力插值算法。(1)標(biāo)準(zhǔn)格式(Standard)。為FLUENT缺省格式,對大表妹邊界層附近的曲線發(fā)現(xiàn)壓力梯度流動求解精度會降低(但不能用于流動中壓力急劇變化的地方——此時應(yīng)該使用PRESTO!格式代替)(2)PRESTO!主要用于高旋流,壓力急劇變化流(如多孔介質(zhì)、風(fēng)扇模型等),或劇烈彎曲的區(qū)域。(3)Linear(線性格式)。當(dāng)其他選項導(dǎo)致收斂困難或出現(xiàn)非物理解時使用此格式。(4)secondor
6、der(二階格式)。用于可壓縮流動,不能用于多孔介質(zhì)、階躍、風(fēng)扇、VOF/MIXTURE多相流。(5)BodyForceWeighted體積力。當(dāng)體積力很大時,如高雷諾數(shù)自然對流或高回旋流動中采用此格式。(1)連續(xù)性方程不收斂是怎么回事? 在計算過程中其它指數(shù)都收斂了,就continuity不收斂是怎么回事。這和fluent程序的求解方法SIMPLE有關(guān)。SIMPLE根據(jù)連續(xù)方程推導(dǎo)出壓力修正方法求解壓力。由于連續(xù)方程中流場耦合項被過渡簡化,使得壓力修正方程不能準(zhǔn)確反映流場的變化,從而導(dǎo)致該方程收
7、斂緩慢。你可以試驗SIMPLEC方法,應(yīng)該會收斂快些。在計算模擬中,continuity總不收斂,除了加密網(wǎng)格,還有別的辦法嗎?別的條件都已經(jīng)收斂了,就差它自己了,還有收斂的標(biāo)準(zhǔn)是什么?是不是到了一定的尺度就能收斂了,比如10-e5具體的數(shù)量級就收斂了continuity是質(zhì)量殘差,具體是表示本次計算結(jié)果與上次計算結(jié)果的差別,如果別的條件收斂了,就差它??梢渣c(diǎn)report,打開里面FLUX選項,算出進(jìn)口與出口的質(zhì)量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判斷它收斂.(2)fluent殘差曲線圖
8、中continuity是什么含義?是質(zhì)量守恒方程的反映,也就是連續(xù)性的殘差。這個收斂的快并不能說明你的計算就一定正確,還要看動量方程的迭代計算。表示某次迭代與上一次迭代在所有cells積分的差值,continuty表示連續(xù)性方程的殘差(3)要加速continuity收斂該設(shè)置那些參數(shù)?感覺需要調(diào)整courantnumberFLUENT中courantnumber是在耦合求解的時候才出現(xiàn)的。正確的調(diào)整,可以更好地加速收斂和解的增強(qiáng)穩(wěn)定性。courantnumber實際上是指時間步長和