1 什么叫松弛因子？松弛因子對計算結(jié)果有什么樣的影響？它對計算的收斂情況又有什么樣的影響？1、亞松馳（Under Relaxation）：所謂亞松馳就是將本層次計算結(jié)果與上一層次結(jié)果的差值作適當(dāng)縮減，以避免由于差值過大而引起非線性迭代過程的發(fā)散。用通用變量來寫出時，為松馳因子（Relaxation Factors）。數(shù)值傳熱學(xué)-2142、FLUENT中的亞松馳：由于FLUENT所解方程組的非線性，我們有必要控制的變化。一般用亞松馳方法來實現(xiàn)控制，該方法在每一部迭代中減少了的變化量。亞松馳最簡單的形式為：單元內(nèi)變量等于原來的值 加上亞松馳因子a與 變化的積, 分離解算器使用亞松馳來控制每一步迭代中的計算變量的更新。這就意味著使用分離解算器解的方程，包括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他標(biāo)量）都會有一個相關(guān)的亞松馳因子。在FLUENT中，所有變量的默認(rèn)亞松馳因子都是對大多數(shù)問題的最優(yōu)值。這個值適合于很多問題，但是對于一些特殊的非線性問題（如：某些湍流或者高Rayleigh數(shù)自然對流問題），在計算開始時要慎重減小亞松馳因子。使用默認(rèn)的亞松馳因子開始計算是很好的習(xí)慣。如果經(jīng)過4到5步的迭代殘差仍然增長，你就需要減小亞松馳因子。有時候，如果發(fā)現(xiàn)殘差開始增加，你可以改變亞松馳因子重新計算。在亞松馳因子過大時通常會出現(xiàn)這種情況。最為安全的方法就是在對亞松馳因子做任何修改之前先保存數(shù)據(jù)文件，并對解的算法做幾步迭代以調(diào)節(jié)到新的參數(shù)。最典型的情況是，亞松馳因子的增加會使殘差有少量的增加，但是隨著解的進(jìn)行殘差的增加又消失了。如果殘差變化有幾個量級你就需要考慮停止計算并回到最后保存的較好的數(shù)據(jù)文件。注意：粘性和密度的亞松馳是在每一次迭代之間的。而且，如果直接解焓方程而不是溫度方程（即：對PDF計算），基于焓的溫度的更新是要進(jìn)行亞松馳的。要查看默認(rèn)的亞松弛因子的值，你可以在解控制面板點擊默認(rèn)按鈕。對于大多數(shù)流動，不需要修改默認(rèn)亞松弛因子。但是，如果出現(xiàn)不穩(wěn)定或者發(fā)散你就需要減小默認(rèn)的亞松弛因子了，其中壓力、動量、k和e的亞松弛因子默認(rèn)值分別為0.2，0.5，0.5和0.5。對于SIMPLEC格式一般不需要減小壓力的亞松弛因子。在密度和溫度強烈耦合的問題中，如相當(dāng)高的Rayleigh數(shù)的自然或混合對流流動，應(yīng)該對溫度和/或密度（所用的亞松弛因子小于1.0）進(jìn)行亞松弛。相反，當(dāng)溫度和動量方程沒有耦合或者耦合較弱時，流動密度是常數(shù)，溫度的亞松弛因子可以設(shè)為1.0。對于其它的標(biāo)量方程，如漩渦，組分，PDF變量，對于某些問題默認(rèn)的亞松弛可能過大，尤其是對于初始計算。你可以將松弛因子設(shè)為0.8以使得收斂更容易。SIMPLE與SIMPLEC比較在FLUENT中，可以使用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默認(rèn)是SIMPLE算法，但是對于許多問題如果使用SIMPLEC可能會得到更好的結(jié)果，尤其是可以應(yīng)用增加的亞松馳迭代時，具體介紹如下:對于相對簡單的問題（如：沒有附加模型激活的層流流動），其收斂性已經(jīng)被壓力速度耦合所限制，你通?？梢杂肧IMPLEC算法很快得到收斂解。在SIMPLEC中，壓力校正亞松馳因子通常設(shè)為1.0，它有助于收斂。但是，在有些問題中，將壓力校正松弛因子增加到1.0可能會導(dǎo)致不穩(wěn)定。對于所有的過渡流動計算，強烈推薦使用PISO算法鄰近校正。它允許你使用大的時間步，而且對于動量和壓力都可以使用亞松馳因子1.0。對于定常狀態(tài)問題，具有鄰近校正的PISO并不會比具有較好的亞松馳因子的SIMPLE或SIMPLEC好。對于具有較大扭曲網(wǎng)格上的定常狀態(tài)和過渡計算推薦使用PISO傾斜校正。當(dāng)你使用PISO鄰近校正時，對所有方程都推薦使用亞松馳因子為1.0或者接近1.0。如果你只對高度扭曲的網(wǎng)格使用PISO傾斜校正，請設(shè)定動量和壓力的亞松馳因子之和為1.0比如：壓力亞松馳因子0.3，動量亞松馳因子0.7）。如果你同時使用PISO的兩種校正方法，推薦參閱PISO鄰近校正中所用的方法2 在FLUENT運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)“turbulence viscous rate”超過了極限值，此時如何解決？而這里的極限值指的是什么值？修正后它對計算結(jié)果有何影響Lets take care of the warning turbulent viscosity limited to viscosity ratio* which is not physical. This problem is mainly due to one of the following: 1)Poor mesh quality(i.e.,skewness 0.85 for Quad/Hex, or skewness 0.9 for Tri/Tetra elements). what values do you have? 2)Use of improper turbulent boudary conditions. 3)Not supplying good initial values for turbulent quantities. 出現(xiàn)這個警告，一般來講，最可能的就是網(wǎng)格質(zhì)量的問題，尤其是Y+值的問題；在劃分網(wǎng)格的時候要注意，第一層網(wǎng)格高度非常重要，可以使用NASA的Viscous Grid Space Calculator來計算第一層網(wǎng)格高度；如果這方面已經(jīng)注意了，那就可能是邊界條件中有關(guān)湍流量的設(shè)置問題，3 在FLUENT運行計算時，為什么有時候總是出現(xiàn)“reversed flow”？其具體意義是什么？有沒有辦法避免？如果一直這樣顯示，它對最終的計算結(jié)果有什么樣的影響？這個問題的意思是出現(xiàn)了回流，這個問題相對于湍流粘性比的警告要寬松一些，有些case可能只在計算的開始階段出現(xiàn)這個警告，隨著迭代的計算，可能會消失，如果計算一段時間之后，警告消失了，那么對計算結(jié)果是沒有什么影響的，如果這個警告一直存在，可能需要作以下處理：1.如果是模擬外部繞流，出現(xiàn)這個警告的原因可能是邊界條件取得距離物體不夠遠(yuǎn)，如果邊界條件取的足夠遠(yuǎn)，該處可能在計算的過程中的確存在回流現(xiàn)象；對于可壓縮流動，邊界最好取在10倍的物體特征長度之處；對于不可壓縮流動，邊界最好取在4倍的物體特征長度之處。2.如果出現(xiàn)了這個警告，不論對于外部繞流還是內(nèi)部流動，可以使用pressure-outlet邊界條件代替outflow邊界條件改善這個問題。4 什么叫問題的初始化？在FLUENT中初始化的方法對計算結(jié)果有什么樣的影響？初始化中的“patch”怎么理解？問題的初始化就是在做計算時，給流場一個初始值，包括壓力、速度、溫度和湍流系數(shù)等。理論上，給的初始場對最終結(jié)果不會產(chǎn)生影響，因為隨著跌倒步數(shù)的增加，計算得到的流場會向真實的流場無限逼近，但是，由于Fluent等計算軟件存在像離散格式精度（會產(chǎn)生離散誤差）和截斷誤差等問題的限制，如果初始場給的過于偏離實際物理場，就會出現(xiàn)計算很難收斂，甚至是剛開始計算就發(fā)散的問題。因此，在初始化時，初值還是應(yīng)該給的盡量符合實際物理現(xiàn)象。這就要求我們對要計算的物理場，有一個比較清楚的理解。初始化中的patch就是對初始化的一種補充，比如當(dāng)遇到多相流問題時，需要對各相的參數(shù)進(jìn)行更細(xì)的限制，以最大限度接近現(xiàn)實物理場。這些就可以通過patch來實現(xiàn)，patch可以對流場分區(qū)進(jìn)行初始化，還可以通過編寫簡單的函數(shù)來對特定區(qū)域初始化。5 什么叫PDF方法？FLUENT中模擬煤粉燃燒的方法有哪些？概率密度函數(shù)輸運輸運方程方法(PDF方法)是近年來逐步建立起來的描述湍流兩相流動的新模型方法。所謂的概率密度函數(shù)(Probability Density Function,簡稱PDF)方法是基于湍流場隨機性和概率統(tǒng)計描述，將流場的速度、溫度和組分濃度等特征量作為隨機變量，研究其概率密度函數(shù)在相空間的傳遞行為的研究方法。PDF模型介于統(tǒng)觀模擬和細(xì)觀模擬之間，是從隨機運動的分子動力論和兩相湍流的基本守恒定律出發(fā)，探討兩相湍流的規(guī)律，因此可作為發(fā)展雙流體模型框架內(nèi)兩相湍流模型的理論基礎(chǔ)。它實質(zhì)上是溝通E-L模型和E-E模型的橋梁，可以用顆粒運動的拉氏分析通過統(tǒng)計理論，即PDF方程的積分建立封閉的E-E兩相湍流模型非預(yù)混湍流燃燒過程的正確模擬要求同時模擬混合和化學(xué)反應(yīng)過程。FLUENT 提供了四種反應(yīng)模擬方法：即有限率反應(yīng)法、混合分?jǐn)?shù)PDF 法、不平衡（火焰微元）法和預(yù)混燃燒法?；鹧嫖⒃ㄊ腔旌戏?jǐn)?shù)PDF 方法的一種特例。該方法是基于不平衡反應(yīng)的，混合分?jǐn)?shù)PDF 法不能模擬的不平衡現(xiàn)象如火焰的懸舉和熄滅，NOx 的形成等都可用該方法模擬。但由于該方法還未完善，在FLUENT 只能適用于絕熱模型。對許多燃燒系統(tǒng)，輻射式主要的能量傳輸方式，因此在模擬燃燒系統(tǒng)時，對輻射能量的傳輸?shù)哪M也是非常重要的。在FLUENT 中，對于模擬該過程的模型也是非常全面的。包括DTRM、P-1、Rosseland、DO 輻射模型，還有用WSGG 模型來模擬吸收系數(shù)。6 在FLUENT的學(xué)習(xí)過程中，通常會涉及幾個壓力的概念，比如壓力是相對值還是絕對值？參考壓力有何作用？如何設(shè)置和利用它？GAUGE PRESSURE 就是靜壓。 GAUGE total PRESSURE 是總壓。 這里需要強調(diào)一下 Gauge為名義值， 什么意思呢？如果， INITIAL Gauge PRESSURE 0 那么 GAUGE PRESSURE 就是實際的靜壓Pinf。 GAUGE total PRESSURE 是實際的總壓Pt。 如果INITIAL Gauge PRESSURE 不等于零 GAUGE PRESSURE Pinf - INITIAL Gauge PRESSURE GAUGE total PRESSURE Pt - INITIAL Gauge PRESSURE7 在FLUENT結(jié)果的后處理過程中，如何將美觀漂亮的定性分析的效果圖和定量分析示意圖插入到論文中來說明問題？ 三種方法來得到用于插入到論文的圖片：1.在Fluent中顯示你想得到的效果圖的窗口，可以直接在任務(wù)欄中右鍵該窗口將其復(fù)制到剪貼板，保存；或者打印到文件，保存。2.在Fluent中，在你想要保存相關(guān)窗口的效果圖時，首先激活效果圖監(jiān)視窗口，就是用鼠標(biāo)左鍵監(jiān)視窗口，然后在Fluent中操作，F(xiàn)luent-File-Hardcopy.，選擇好你想要的圖片格式，然后就可以保存了。3.將計算結(jié)果或者相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Tecplot中，然后作出你想要的效果圖，這種方法得出的圖片，個人感覺比Fluent得到的圖片美觀簡潔大方8 在FLUENT定義速度入口時，速度入口的適用范圍是什么？湍流參數(shù)的定義方法有哪些？各自有什么不同？速度入口的邊界條件適用于不可壓流動，需要給定進(jìn)口速度以及需要計算的所有標(biāo)量值。速度入口邊界條件不適合可壓縮流動，否則入口邊界條件會使入口處的總溫或總壓有一定的波動。關(guān)于湍流參數(shù)的定義方法，根據(jù)所選擇的湍流模型的不同有不同的湍流參數(shù)組合，具體可以參考Fluent用戶手冊的相關(guān)章節(jié)，也可以參考王福軍的書計算流體動力學(xué)分析CFD軟件原理與應(yīng)用的第214-216頁，9 分離式求解器和耦合式求解器的適用場合是什么？分析兩種求解器在計算效率與精度方面的區(qū)別分離式求解器以前主要用于不可壓縮流動和微可壓流動，而耦合式求解器用于高速可壓流動?，F(xiàn)在，兩種求解器都適用于從不可壓到高速可壓的很大范圍的流動，但總的來講，當(dāng)計算高速可壓流動時，耦合式求解器比分離式求解器更有優(yōu)勢。 Fluent默認(rèn)使用分離式求解器，但是，對于高速可壓流動，由強體積力(如浮力或者旋轉(zhuǎn)力)導(dǎo)致的強耦合流動，或者在非常精細(xì)的網(wǎng)格上求解的流動，需要考慮耦合式求解器。耦合式求解器耦合了流動和能量方程，常常很快便可以收斂。耦合式求解器所需要的內(nèi)存約是分離式求解器的1.5到2倍，選擇時可以根據(jù)這一情況來權(quán)衡利弊。在需要耦合隱式的時候，如果計算機內(nèi)存不夠，就可以采用分離式或耦合顯式。耦合顯式雖然也耦合了流動和能量方程，但是它還是比耦合隱式需要的內(nèi)存少，當(dāng)然它的收斂性也相應(yīng)差一些。 需要注意的是，在分離式求解器中提供的幾個物理模型，在耦合式求解器中是沒有的。這些物理模型包括：流體體積模型(VOF)，多項混合模型，歐拉混合模型，PDF燃燒模型，預(yù)混合燃燒模型，部分預(yù)混合燃燒模型，煙灰和NOx模型，Rosseland輻射模型，熔化和凝固等相變模型，指定質(zhì)量流量的周期流動模型，周期性熱傳導(dǎo)模型和殼傳導(dǎo)模型等。 而下列物理模型只在耦合式求解器中有效，在分離式求解器中無效：理想氣體模型，用戶定義的理想氣體模型，NIST理想氣體模型，非反射邊界條件和用于層流火焰的化學(xué)模型。10 FLUENT中常用的文件格式類型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用處？ 在Gambit目錄中，有三個文件，分別是default_id.dbs，jou，trn文件，對Gambit運行save，將會在工作目錄下保存這三個文件：default_id.dbs，default_id.jou，default_id.trn。 jou文件是gambit命令記錄文件，可以通過運行jou文件來批處理gambit命令；dbs文件是gambit默認(rèn)的儲存幾何體和網(wǎng)格數(shù)據(jù)的文件；trn文件是記錄gambit命令顯示窗（transcript）信息的文件； msh文件可以在gambit劃分網(wǎng)格和設(shè)置好邊界條件之后export中選擇msh文件輸出格式，該文件可以被fluent求解器讀取。 Case文件包括網(wǎng)格，邊界條件，解的參數(shù)，用戶界面和圖形環(huán)境。 Data文件包含每個網(wǎng)格單元的流動值以及收斂的歷史紀(jì)錄（殘差值）。Fluent自動保存文件類型，默認(rèn)為date和case文件 Profile文件邊界輪廓用于指定求解域的邊界區(qū)域的流動條件。例如，它們可以用于指定入口平面的速度場。 讀入輪廓文件，點擊菜單File/Read/Profile.彈出選擇文件對話框，你就可以讀入邊界輪廓文件了。 寫入輪廓文件，你也可以在指定邊界或者表面的條件上創(chuàng)建輪廓文件。例如：你可以在一個算例的出口條件中創(chuàng)建一個輪廓文件，然后在其它算例中讀入該輪廓文件，并使用出口輪廓作為新算例的入口輪廓。要寫一個輪廓文件，你需要使用Write Profile面板(Figure 1)，菜單：File/Write/Profile11在計算區(qū)域內(nèi)的某一個面（2D）或一個體（3D）內(nèi)定義體積熱源或組分質(zhì)量源。如何把這個zone定義出來？而且這個zone仍然是流體流動的。在gambit中先將需要的zone定義出來，對于要隨流體流動我覺得這個可以用動網(wǎng)格來處理 在動網(wǎng)格設(shè)置界面 將這個隨流體流動的zone設(shè)置成剛體 這樣既可以作為zone不影響流體流通 也可以隨流體流動 只是其運動的udf不好定義 最好根據(jù)其流動規(guī)律編動網(wǎng)格udf12 如何選擇單、雙精度解算器的選擇Fluent的單雙精度求解器適合于所有的計算平臺，在大多數(shù)情況下，單精度求解器就能很好地滿足計算精度要求，且計算量小。但在有些情況下推薦使用雙精度求解器：1， 如果幾何體包含完全不同的尺度特征（如一個長而壁薄的管），用雙精度的；2， 如果模型中存在通過小直徑管道相連的多個封閉區(qū)域，不同區(qū)域之間存在很大的壓差，用雙精度。3， 對于有較高的熱傳導(dǎo)率的問題或?qū)τ谟休^大的長寬比的網(wǎng)格，用雙精度。13 求解器為flunet5/6在設(shè)置邊界條件時，specify boundary types下的types中有三項關(guān)于interior，interface，internal設(shè)置，在什么情況下設(shè)置相應(yīng)的條件？它們之間的區(qū)別是什么？interior好像是把邊界設(shè)置為內(nèi)容默認(rèn)的一部分；interface是兩個不同區(qū)域的邊界區(qū)，比如說離心泵的葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)和葉輪出口的交界面；internal；請問以上三種每個的功能？最好能舉一兩個例子說明一下，因為這三個都是內(nèi)部條件吧，好像用的很多。interface,interior,internal boundary區(qū)別？在Fluent中，Interface意思為“交接面”，主要用途有三個：多重坐標(biāo)系模型中靜態(tài)區(qū)域與運動區(qū)域之間的交接面的定義；滑移網(wǎng)格交接處的交接面定義，例如：兩車交會，轉(zhuǎn)子與定子葉柵模型，等等，在Fluent中，interface的交接重合處默認(rèn)為interior，非重合處默認(rèn)為wall；非一致網(wǎng)格交接處，例如：上下網(wǎng)格網(wǎng)格間距不同等。Interior意思為“內(nèi)部的”，在Fluent中指計算區(qū)域。Internal意思為“內(nèi)部的”，比如說內(nèi)能，內(nèi)部放射率等，具體應(yīng)用不太清楚。14 FLUENT并行計算中Flexlm如何對多個License的管理？在FLEXlm LMTOOLS Utility-config services-service name里選好你要啟動的軟件的配備的service name，然后配置好下邊的path to the lmgrd.exe file和path to the license file，然后save service,轉(zhuǎn)到FLEXlm LMTOOLS Utility-config services-start/stop/reread下，選中要啟動的license，start server即可15在“solver”中2D 、axisymmetric和axisymmetric swirl如何區(qū)別？對于2D和3D各有什么適用范圍？從字面的意思很好理解axisymmetric和axisymmetric swirl的差別：axisymmetric：是軸對稱的意思，也就是關(guān)于一個坐標(biāo)軸對稱，2D的axisymmetric問題仍為2D問題。而axisymmetric swirl：是軸對稱旋轉(zhuǎn)的意思，就是一個區(qū)域關(guān)于一條坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的區(qū)域，這產(chǎn)生的將是一個回轉(zhuǎn)體，是3D的問題。在Fluent中使用這個，是將一個3D的問題簡化為2D問題，減少計算量，需要注意的是，在Fluent中，回轉(zhuǎn)軸必須是x軸。16 在設(shè)置速度邊界條件時，提到了“Velocity formulation(Absolute和Relative)”都是指的動量方程的相對速度表示和絕對速度表示，這兩個速度如何理解？ 在定義速度入口邊界條件時，Reference Frame中有Absolute和Relative to Adjacent Cell Zone的選項，關(guān)于這個，F(xiàn)luent用戶手冊上是這樣寫的：“ If the cell zone adjacent to the velocity inlet is moving, you can choose to specify relative or absolute velocities by selecting Relative to Adjacent Cell Zone or Absolute in the Reference Frame drop-down list. If the adjacent cell zone is not moving, Absolute and Relative to Adjacent Cell Zone will be equivalent, so you need not visit the list. ” 如果速度入口處的單元在計算的過程中有運動發(fā)生的情況（如果你使用了運動參考系或者滑移網(wǎng)格），你可以選擇使用指定相對于鄰近單元區(qū)域的速度或在參考坐標(biāo)系中的絕對速度來定于入口處的速度；如果速度入口處的相鄰單元在計算過程中沒有發(fā)生運動，那么這兩種方法所定義的速度是等價的。 Specifying Relative or Absolute Velocity If the cell zone adjacent to the wall is moving (e.g., if you are using a moving reference frame or a sliding mesh), you can choose to specify velocities relative to the zone motion by enabling the Relative to Adjacent Cell Zone option. If you choose to specify relative velocities, a velocity of zero means that the wall is stationary in the relative frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone in the absolute frame. If you choose to specify absolute velocities (by enabling the Absolute option), a velocity of zero means that the wall is stationary in the absolute frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone-but in the opposite direction-in the relative reference frame. If you are using one or more moving reference frames, sliding meshes, or mixing planes, and you want the wall to be fixed in the moving frame, it is recommended that you specify relative velocities (the default) rather than absolute velocities. Then, if you modify the speed of the adjacent cell zone, you will not need to make any changes to the wall velocities, as you would if you specified absolute velocities. Note that if the adjacent cell zone is not moving, the absolute and relative options are equivalent. 這個問題好像問的不是特別清楚，在Fluent6.3中，問題出現(xiàn)的這個Velocity formulation(Absolute和Relative)設(shè)置，應(yīng)該是設(shè)置求解器時出現(xiàn)的選項，在使用Pressure-based的求解器時，F(xiàn)luent允許用戶定義的速度形式有絕對的和相對的，使用相對的速度形式是為了在Fluent中使用運動參考系以及滑移網(wǎng)格方便定義速度，關(guān)于這兩個速度的理解很簡單，可以參考上面的說明；如果使用Density-based的求解器，這個求解器的算法只允許統(tǒng)一使用絕對的速度形式。17 對于出口有回流的問題，在出口應(yīng)該選用什么樣的邊界條件（壓力出口邊界條件、質(zhì)量出口邊界條件等）計算效果會更好？答：給定流動出口的靜壓。對于有回流的出口，壓力出口邊界條件比質(zhì)量出口邊界條件邊界條件更容易收斂。 壓力出口邊界條件壓力根據(jù)內(nèi)部流動計算結(jié)果給定。其它量都是根據(jù)內(nèi)部流動外推出邊界條件。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)（湍流計算），回流組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（有限速率模型模擬組分輸運），混合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其方差（PDF 計算燃燒）。如果有回流出現(xiàn)，給的表壓將視為總壓，所以不必給出回流壓力?；亓髁鲃臃较蚺c出口邊界垂直。18 對于不同求解器，離散格式的選擇應(yīng)注意哪些細(xì)節(jié)？實際計算中一階迎風(fēng)差分與二階迎風(fēng)差分有什么異同？離散格式對求解器性能的影響 控制方程的擴散項一般采用中心差分格式離散，而對流項則可采用多種不同的格式進(jìn)行離散。Fluent允許用戶為對流項選擇不同的離散格式(注意：粘性項總是自動地使用二階精度的離散格式)。默認(rèn)情況下，當(dāng)使用分離式求解器時，所有方程中的對流項均用一階迎風(fēng)格式離散；當(dāng)使用耦合式求解器時，流動方程使用二階精度格式，其他方程使用一階精度格式進(jìn)行離散。此外，當(dāng)選擇分離式求解器時，用戶還可為壓力選擇插值方式。 當(dāng)流動與網(wǎng)格對齊時，如使用四邊形或六面體網(wǎng)格模擬層流流動，使用一階精度離散格式是可以接受的。但當(dāng)流動斜穿網(wǎng)格線時，一階精度格式將產(chǎn)生明顯的離散誤差(數(shù)值擴散)。因此，對于2D三角形及3D四面體網(wǎng)格，注意使用二階精度格式，特別是對復(fù)雜流動更是如此。一般來講，在一階精度格式下容易收斂，但精度較差。有時，為了加快計算速度，可先在一階精度格式下計算，然后再轉(zhuǎn)到二階精度格式下計算。如果使用二階精度格式遇到難于收斂的情況，則可考慮改換一階精度格式。 對于轉(zhuǎn)動及有旋流的計算，在使用四邊形及六面體網(wǎng)格式，具有三階精度的QUICK格式可能產(chǎn)生比二階精度更好的結(jié)果。但是，一般情況下，用二階精度就已足夠，即使使用QUICK格式，結(jié)果也不一定好。乘方格式(Power-law Scheme)一般產(chǎn)生與一階精度格式相同精度的結(jié)果。中心差分格式一般只用于大渦模擬，而且要求網(wǎng)格很細(xì)的情況。19 對于FLUENT的耦合解算器，對時間步進(jìn)格式的主要控制是Courant數(shù)（CFL），那么Courant數(shù)對計算結(jié)果有何影響？courant number實際上是指時間步長和空間步長的相對關(guān)系，系統(tǒng)自動減小courant數(shù)，這種情況一般出現(xiàn)在存在尖銳外形的計算域，當(dāng)局部的流速過大或者壓差過大時出錯，把局部的網(wǎng)格加密再試一下。 在Fluent中，用courant number來調(diào)節(jié)計算的穩(wěn)定性與收斂性。一般來說，隨著courant number的從小到大的變化，收斂速度逐漸加快，但是穩(wěn)定性逐漸降低。所以具體的問題，在計算的過程中，最好是把courant number從小開始設(shè)置，看看迭代殘差的收斂情況，如果收斂速度較慢而且比較穩(wěn)定的話，可以適當(dāng)?shù)脑黾觕ourant number的大小，根據(jù)自己具體的問題，找出一個比較合適的courant number，讓收斂速度能夠足夠的快，而且能夠保持它的穩(wěn)定性。20 在分離求解器中，F(xiàn)LUENT提供了壓力速度耦和的三種方法：SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它們的應(yīng)用有什么不同在FLUENT中，可以使用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默認(rèn)是SIMPLE算法，但是對于許多問題如果使用SIMPLEC可能會得到更好的結(jié)果，尤其是可以應(yīng)用增加的亞松馳迭代時，具體介紹如下： 對于相對簡單的問題（如：沒有附加模型激活的層流流動），其收斂性已經(jīng)被壓力速度耦合所限制，你通?？梢杂肧IMPLEC算法很快得到收斂解。在SIMPLEC中，壓力校正亞松馳因子通常設(shè)為1.0，它有助于收斂。但是，在有些問題中，將壓力校正松弛因子增加到1.0可能會導(dǎo)致不穩(wěn)定。 對于所有的過渡流動計算，強烈推薦使用PISO算法鄰近校正。它允許你使用大的時間步，而且對于動量和壓力都可以使用亞松馳因子1.0。對于定常狀態(tài)問題，具有鄰近校正的PISO并不會比具有較好的亞松馳因子的SIMPLE或SIMPLEC好。對于具有較大扭曲網(wǎng)格上的定常狀態(tài)和過渡計算推薦使用PISO傾斜校正。當(dāng)你使用PISO鄰近校正時，對所有方程都推薦使用亞松馳因子為1.0或者接近1.0。如果你只對高度扭曲的網(wǎng)格使用PISO傾斜校正，請設(shè)定動量和壓力的亞松馳因子之和為1.0比如：壓力亞松馳因子0.3，動量亞松馳因子0.7）。如果你同時使用PISO的兩種校正方法，推薦參閱PISO鄰近校正中所用的方法21 對于大多數(shù)情況，在選擇選擇壓力插值格式時，標(biāo)準(zhǔn)格式已經(jīng)足夠了，但是對于特定的某些模型使用其它格式有什么特別的要求？壓力插值方式的列表只在使用Pressure-based求解器中出現(xiàn)。一般情況下可選擇Standard；對于含有高回旋數(shù)的流動，高Rayleigh數(shù)的自然對流，高速旋轉(zhuǎn)流動，多孔介質(zhì)流動，高曲率計算區(qū)域等流動情況，選擇PRESTO格式；對于可壓縮流動，選擇Second Order；當(dāng)然也可以選擇Second Order以提高精度；對于含有大體力的流動，選擇Body Force Weighted。注意：Second Order格式不可以用于多孔介質(zhì)；在使用VOF和Mixture多相流模型時，只能使用PRESTO或Body Force Weighted格式。關(guān)于壓力插值格式的詳細(xì)內(nèi)容，請參考Fluent用戶手冊22 討論在數(shù)值模擬過程中采用四面體網(wǎng)格計算效果好，還是采用六面體網(wǎng)格更妙呢？在2D中，F(xiàn)LUENT 可以使用三角形和四邊形單元以及它們的混合單元所構(gòu)成的網(wǎng)格。在3D中，它可以使用四面體，六面體，棱錐，和楔形單元所構(gòu)成的網(wǎng)格。選擇那種類型的單元取決于你的應(yīng)用。當(dāng)選擇網(wǎng)格類型的時候，應(yīng)當(dāng)考慮以下問題： 設(shè)置時間（setup time） 計算成本（computational expense） 數(shù)值耗散（numerical diffusion ） 1.設(shè)置時間 在工程實踐中，許多流動問題都涉及到比較復(fù)雜的幾何形狀。一般來說，對于這樣的問題，建立結(jié)構(gòu)或多塊（是由四邊形或六面體元素組成的）網(wǎng)格是極其耗費時間的。所以對于復(fù)雜幾何形狀的問題，設(shè)置網(wǎng)格的時間是使用三角形或四面體單元的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的主要動機。然而，如果所使用的幾何相對比較簡單，那么使用哪種網(wǎng)格在設(shè)置時間方面可能不會有明顯的節(jié)省。 如果你已經(jīng)有了一個建立好的結(jié)構(gòu)代碼的網(wǎng)格，例如FLUENT 4，很明顯，在FLUENT中使用這個網(wǎng)格比重新再生成一個網(wǎng)格要節(jié)省時間。這也許是你在FLUENT 模擬中使用四邊形或六面體單元的一個非常強的動機。注意，對于從其它代碼導(dǎo)入結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，包括FLUENT 4，F(xiàn)LUENT 有一個篩選的范圍。 2.計算成本 當(dāng)幾何比較復(fù)雜或流程的長度尺度的范圍比較大的時候，可以創(chuàng)建是一個三角形/四面體網(wǎng)格，因為它與由四邊形/六面體元素所組成的且與之等價的網(wǎng)格比較起來，單元要少的多。這是因為一個三角形/ 四面體網(wǎng)格允許單元群集在被選擇的流動區(qū)域中，而結(jié)構(gòu)四邊形/六面體網(wǎng)格一般會把單元強加到所不需要的區(qū)域中。對于中等復(fù)雜幾何，非結(jié)構(gòu)四邊形/六面體網(wǎng)格能構(gòu)提供許多三角形/ 四面體網(wǎng)格所能提供的優(yōu)越條件。 在一些情形下使用四邊形/六面體元素是比較經(jīng)濟的，四邊形/六面體元素的一個特點是它們允許一個比三角形/四面體單元大的多的縱橫比。一個三角形/ 四面體單元中的一個大的縱橫比總是會影響單元的偏斜（skewness），而這不是所希望的，因為它可能妨礙計算的精確與收斂。所以，如果你有一個相對簡單的幾何，在這個幾何中流動與幾何形狀吻合的很好，例如一個瘦長管道，你可以運用一個高縱橫比的四邊形/六面體單元的網(wǎng)格。這個網(wǎng)格擁有的單元可能比三角形/ 四面體少的多。 3.數(shù)值耗散 在多維情形中，一個錯誤的主要來源是數(shù)值耗散，術(shù)語也為偽耗散(false diffusion)。之所以稱為“偽耗散”是因為耗散不是一個真實現(xiàn)象，而是它對一個流動計算的影響近似于增加真實耗散系數(shù)的影響。 關(guān)于數(shù)值耗散的觀點有： 當(dāng)真實耗散小，即情形出現(xiàn)對流受控時（即本身物理耗散比較小時），數(shù)值的耗散是最值得注意的。 關(guān)于流體流動的所有實際的數(shù)值設(shè)計包括有限數(shù)量的數(shù)值耗散。這是因為數(shù)值耗散起于切斷錯誤，而切斷錯誤是一個表達(dá)離散形式的流體流動方程的結(jié)果。 用于FLUENT 中的二階離散方案有助于減小數(shù)值耗散對解的影響。 數(shù)值耗散的總數(shù)反過來與網(wǎng)格的分解有關(guān)。因此，處理數(shù)值耗散的一個方法是改進(jìn)網(wǎng)格。 當(dāng)流動與網(wǎng)格相吻一致時，數(shù)值耗散減到最小。 最后這一點與網(wǎng)格的選擇非常有關(guān)。很明顯，如果你選擇一個三角形/ 四面體網(wǎng)格，那么流動與網(wǎng)格總不能一致。另一方面，如果你使用一個四邊形/六面體網(wǎng)格，這種情況也可能會發(fā)生，但對于復(fù)雜的流動則不會。在一個簡單流動中，例如過一長管道的流動，你可以依靠一個四邊形/六面體網(wǎng)格以盡可能的降低數(shù)值的耗散。在這種情形，使用一個四邊形/六面體網(wǎng)格可能有些有利條件，因為與使用一個三角形/ 四面體單元比起來，你將能夠使用比較少的單元而得到一個更好的解。23 在UDF中compiled型的執(zhí)行方式和interpreted型的執(zhí)行方式有什么不同編譯型UDF： 采用與FLUENT 本身執(zhí)行命令相同的方式構(gòu)建的。采用一個稱為Makefile的腳本來引導(dǎo)c 編譯器構(gòu)造一個當(dāng)?shù)啬繕?biāo)編碼庫（目標(biāo)編碼庫包含有將高級c 語言源代碼轉(zhuǎn)換為機器語言。）這個共享庫在運行時通過“動態(tài)加載”過程載入到FLUENT 中。目標(biāo)庫特指那些使用的計算機體系結(jié)構(gòu)，和運行的特殊FLUENT 版本。因此，F(xiàn)LUENT 版本升級，計算機操作系統(tǒng)改變以及在另一臺不同類型的計算機上運行時，這個庫必須進(jìn)行重構(gòu)。 編譯型UDF 通過用戶界面將原代碼進(jìn)行編譯，分為兩個過程。這兩個過程是：訪問編譯UDF 面板，從源文件第一次構(gòu)建共享庫的目標(biāo)文件中；然后加載共享庫到FLUENT 中。 采用與FLUENT 本身執(zhí)行命令相同的方式構(gòu)建的。采用一個稱為Makefile的腳本來引導(dǎo)c 編譯器構(gòu)造一個當(dāng)?shù)啬繕?biāo)編碼庫（目標(biāo)編碼庫包含有將高級c 語言源代碼轉(zhuǎn)換為機器語言。）這個共享庫在運行時通過“動態(tài)加載”過程載入到FLUENT 中。目標(biāo)庫特指那些使用的計算機體系結(jié)構(gòu)，和運行的特殊FLUENT 版本。因此，F(xiàn)LUENT 版本升級，計算機操作系統(tǒng)改變以及在另一臺不同類型的計算機上運行時，這個庫必須進(jìn)行重構(gòu)。 編譯型UDF 通過用戶界面將原代碼進(jìn)行編譯，分為兩個過程。這兩個過程是：訪問編譯UDF 面板，從源文件第一次構(gòu)建共享庫的目標(biāo)文件中；然后加載共享庫到FLUENT 中。 解釋型UDF： 解釋型UDF 同樣也是通過圖形用戶界面解釋原代碼，卻只有單一過程。這一過程伴隨著運行，包含對解釋型UDF 面板的訪問，這一面板位于源文件中的解釋函數(shù)。 在FLUENT內(nèi)部，源代碼通過c 編譯器被編譯為即時的、體系結(jié)構(gòu)獨立的機器語言。UDF 調(diào)用時，機器編碼通過內(nèi)部模擬器或者解釋器執(zhí)行。額外層次的代碼導(dǎo)致操作不利,但是允許解釋型UDF 在不同計算結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)和FLUENT 版本上很容易實現(xiàn)共享。如果迭代速度成為焦點時，解釋型UDF 可以不用修改就用編譯編碼直接運行。 解釋型UDF 使用的解釋器不需要有標(biāo)準(zhǔn)的c 編譯器的所有功能。特別是解釋型UDF 不含有下列C 程序語言部分: goto 語句聲明；無ANSI-C 語法原形；沒有直接數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)引用；局部結(jié)構(gòu)的聲明；聯(lián)合函數(shù)指針；函數(shù)陣列； 解釋型UDF與編譯型UDF的區(qū)別： 在解釋型與編譯型UDF 之間的主要的不同之處是很重要的，例如當(dāng)你想在UDF 中引進(jìn)新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時。解釋型不能通過直接數(shù)據(jù)引用獲得FLUENT 解算器的數(shù)據(jù);只能間接