fluent有关内容集锦.docx

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fluent有关内容集锦

我在使用gambit时遇到几个bt的问题,现在总结一下,仅供参考:

问题1:

如果体网格做好后,感觉质量不好,然后将体网格删除,在其面上重新作网格,结果发现网格都脱离面,不再附体了,比其先前的网格质量更差了.

原因:

删除体网格时，也许连同较低层次的网格都删除了.上面的脱离面可能是需要的体的面.

解决方法:

重新生成了面,在重新划分网格

问题2:

在gambit下做一虚的曲面的网格,结果面上的网格线脱离

曲面,由此产生的体网格出现负体积.

原因:

估计是曲面扭曲太严重造成的

解决方法:

可以试试分区域划分体网格,先将曲面分成几个小面，生成各自的面网格，再划体网格。

问题3:

当好网格文件的时候，并检查了网格质量满足要求，但输出*.msh时

报错误.

原因:

应该不是网格数量和尺寸.可能是在定义边界条件或continuumtype时出了问题.

解决方法:

先把边界条件删除重新导出看行不行.其二如果有两个几何信息重合在一起,

也可能出现上诉情况,将几何信息合并掉.

问题4:

当把两个面（其中一个实际是由若干小面组成,将若干小面定义为了group了）拼接在一起,也就是说两者之间有流体通过,两个面个属不同的体,网格导入到fluent时,使用interface时出现网格check的错误,将interface的边界条件删除,就不会发生网格检查的错误.如何将两个面的网格相连.

原因:

interface后的两个体的交接面,fluent以将其作为内部流体处理（非重叠部分默认为wall，合并后网格会在某些地方发生畸变，导致合并失败.也可能准备合并的两个面几何位置有误差,应该准确的在同一几何位置（合并的面大小相等时）,在合并之前要合理分块

解决方法:

为了避免网格发生畸变（可能一个面上的网格跑到另外的面上了）,可以一面网格粗,一面网格细,避免;再者就是通过将一个面的网格直接映射到另一面上的,两个面

默认为interior.也可以将网格拼接一起.

上诉语言有些模糊不清,仅供参考,并希望高手批评指正,^_^

1、关于fluent中流固耦合传热的讨论，见

http:

//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?

id=17102&h=1#136480和

http:

//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?

id=29648&h=1#233087

2、关于入口速度设置的讨论，见

http:

//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?

id=22671&h=1#184542

3、关于gambit建模出现的问题的讨论，见：

http:

//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?

id=32453&h=1#247622

4、关于出口条件的设置问题，见：

http:

//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?

id=26815&h=1#206126

1FLUENT的初始化面板中有一项是设置从哪个地方开始计算（compute from）,选择从不同的边界开始计算有很大的区别吗?

该怎样根据具体问题选择从哪里计算呢?

比如有两个速度入口A和B,还有压力出口等等，是选速度入口还是压力出口?

如果选速度入口,有两个,该选哪个呀?

有没有什么原则标准之类的东西？

一般是选取ALLZONE，即所有区域的平均处理，通常也可选择有代表性的进口（如多个进口时）进行初始化。

对于一般流动问题，初始值的设定并不重要，因为计算容易收敛。

但当几何条件复杂，而且流动速度高变化快（如音速流动），初始条件要仔细选择。

如果不收敛，还应试验不同的初始条件，甚至逐次改变边界条件最后达到所要求的条件。

2 要判断自己模拟的结果是否是正确的，似乎解的收敛性要比那些初始条件和边界条件更重要，可以这样理解吗？

也就是说，对于一个具体的问题，初始条件和边界条件的设定并不是唯一的，为了使解收敛，需要不断调整初始条件和边界条件直到解收敛为止，是吗？

如果解收敛了，是不是就可以基本确定模拟的结果是正确的呢？

对于一个具体的问题，边界条件的设定当然是唯一的，只不过初始化时可以选择不同的初始条件（指定常流），为了使解的收敛比较好，我一般是逐渐的调节边界条件到额定值（"额定值"是指你题目中要求的入口或出口条件，例如计算一个管内流动，要求入口压力和温度为10MPa和3000K，那么我开始叠代时选择入口压力和温度为1MPa和500K（假设，这看你自己问题了），等流场计算的初具规模、收敛的较好了，再逐渐调高压力和温度，经过好几次调节后最终到达额定值10MPa和3000K，这样比一开始就设为10MPa和3000K收敛的要好些）这样每次叠代可以比较容易收敛，每次调节后不用再初始化即自动调用上次的解为这次的初始解，然后继续叠代。

即使解收敛了，这并不意味着就可以基本确定模拟的结果是正确的，还需要和实验的结果以及理论分析结果进行对比分析。

在fluent中，用courantnumber来调节计算的稳定性与收敛性。

一般来说，随着courantnumber的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。

所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courantnumber从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courantnumber的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courantnumber，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性

对于流体力学试验、数值模拟、理论研究的关系，本人以为应当从哲学的方面借以揭示。

因为我们是在蒙着眼睛过河，我们面对的是不清楚的事实，通过观察，测量，得到数据，

然后用自己接受的一套规律把它理解，最后依靠这套规律来预测、解释和研究这个事实。

我们都是被动的在接受存在的事物。

这就像哲学上的认识论，人类的知识总是在不断增加，

但最终能够完全认识整个宇宙吗？

恐怕没有答案。

人们对流体的认识不断加深，但最终能

够完全用数学描述流体吗？

不可能。

那我们做理论来做什么？

为了尽可能的了解，而作数

模则是在尽可能了解的基础上做近似，用求解通过观察获得的理论的方法来反演事实。

这

肯定是不准确的，但如果方法正确，应该是近似准确的。

就像很简单的两个球，假定他们

是绝对刚体，则我们的动量定理可以发挥作用，但刚体并不存在。

所以我们的认识是错误

的，但却在一定条件下接近正确。

所以说，做数值模拟的最终结果需要试验来验证，但试验

的正确性需要谁来验证？

反复的试验？

  问题：

比较两种耦合算法的性能，怎样把二者的RESIDUALHISTORY放到一张图上呢?

RESIDUAL中没有WRITEFILE这一选项呀?

  答：

计算完毕以后，首先把二者的RESIDUALHISTORY图拷贝下来，然后可以放到一张图上编辑

 用Tecplot显示Fluent计算的轴对称流场，请问如何把对称轴的下面一般流场显示出来？

Fluent保存的流场数据和网格都是只有上半流场的。

答：

复制一下上半场（CreateZone），把Y的符号反号一下就可以了（Equation）。

另外最简单的办法，自己写一段小程序，将数据复制一份，之后反号。

问：

一对相互平行的斜面，几何结构和尺寸完全相同，用相同的参数控制网格，结果却不相同，相互之间相差将近10个网格。

这样的话，要实现cooper的拓扑功能，只能由一个面映射到对面，同时也会导致体网格严重畸变。

所以想先划分两个平行面的面网格，然后利用cooper实现体网格的生成。

可是两个面的网格结构即使存在细微的差别，也会导致体网格生成失败，不知道大家有没有遇到这种情况

答：

你说的情形应该是不可能出现的，如果使用了虚体，你仔细检查一下你对应的线是不是正确，我曾经碰到过这种情形，如果两边都是实体，应该是完全一样的

--------------------------------------------------------------------------------

问：

我用的就是实体，一个四分之一圆柱，用一组相互平行的斜面进行Split操作，得到几个相互连接的体，而在所得到的这些切割面上生成面网格，死活都不能一致

答：

你只要严格控制对应边的节点个数，对应面网格自然会相同，也就可以

Fluent后处理的匹处理！

如果有很多个只有边界条件不同的cas/dat文件要进行处理，可以这样做：

file----write----startjournal---（命名一个记录文件）;

然后fluent把你下面的每一步操作记录下来，

在你想记录结束的时候，file----write-----stopjournal

对于下一个文件，file----read----journal-----（那个记录文件），你原来的操作在新的cas、dat文件上从来一遍。

计算中的疑问

turbulentviscositylimitedtoviscosityratioof1.000000e+5incell**,是说明什么？

计算有问题了吗？

谢谢

是指在计算过程中turbulentviscosity超过了设定的阈值.如果实际中的确是超过的话,可以在solve->controls->limits中调整.更详细的说明请看帮助!

什么是旋流数？

  切向动量和轴向动量比. 

强旋流动用混合长，K-e模型都不行，反应不出强旋情况下的各向异型。

用代数应力模型或者雷诺应力模型比较合适。

关于模拟湍流流场适用性的问题具体可以参考周力行的书。

  一般来说，混合长，K-e模型（用的最广）算自由射流，剪切流，弱旋，无浮力流等等各向异型不强的情况符合很好。

对强旋流动，也可以采用修正后的K-e模型（有很多修正，对强旋就找针对强旋修正的模型）

用于生成流场的边界，已有了这根曲线上足够多点的坐标了。

然后想用CAD做，完了再导入到Gambit里面，但是结果导入后发现曲线被分成了很多段，怎么让它连接成一根光滑的线呢？

另外好像CAD里面只能导出region，单单一根线怎么导出的？

 直接用jou文件导入gambit,格式用vertexcreatecoordinate xyz用fortran编,把你每个点的坐标放到前面"vertexcreatecoordinate"命令后面,然后文件名字用.jou,最后用gambit运行jou,然后扫描点生成曲线,肯定光滑.

关于湍流问题的数值模拟

目前工程中常用基于Reynolds平均的方法，用各种封闭方法来获得时均的控制方程，以求得工程上比较受关心的时均流场及湍动信息,但实际上在诸如化工、冶金、能源等诸多过程工业领域内常碰到的混合，扩散等等问题，时均模型在解释这些过程的物理机制时常常显得力不从心.DNS,LES等方法，试图在空域和时域上都能更精确的贴近湍流过程,但以目前大众化的计算能力来看，用来分析工程实际似乎还是有较远的距离近期内这种矛盾如何更好地解决?

  这个问题，应该说关于湍流模拟的很多领域都存在。

现在对于各领域的湍流模拟，有两条路：

一是通过简化的模拟，包括简化的模型、边界条件以及算法等，这样可以以较快的速度较小的代价获得计算结果，仍然保持了数值模拟能获得详细信息的优点，但是这些简化的方法一般都得基于高级的模拟技术或实验，适用性也需要认真考虑。

但是由于现在高级模拟技术和实验技术的发展，现在的一些简化方法不像湍流模拟初期的简化模型了，应该是建立在高级技术上的简化方法，反映了人们认识事物否定之否定的哲学观吧。

因为，简化计算肯定是人们希望和喜欢的，尤其是对于实际的工程应用而言。

二是刚好与1相反的路子，尽可能采用最先进的数值计算技术来模拟湍流，如LES甚至DNS等，并且对复杂形状的非结构化网格、有限元，算法中的多重网格，以及各类边界条件和差分格式等。

可以说这是研究的必经之路，但的确对于分析工程实际不适用。

以上两条路就像太极的阴阳两面，看似矛盾，但也是相互补充的。

我认为目前研究的一个路子可以是借助二认识一些细节，继而提炼简化模型和方法到一的层次，解决工程问题。

当然，这其中涉及到如何简化，如何适用具体情形等，这似乎已经超出了数值模拟所能解决的范畴，而应该是人们对事物本质的认识问题。

常见问题reversedflowinxxfacesonpressure-outlet

据我的了解，出现回流后影响不影响计算精度主要是看实际有没有回流。

如果实际有回流，则计算出来的回流是确实存在的。

则此时的回流参数应靠试验来确定。

所谓的回流参数是指计算中一旦出现回流，则从出口流回来的物理量（如组分）是多少！

当实验中没有回流，而计算中出现回流时，要分成两种情况来讨论。

在讨论这个以前，有必要将产生假回流的原因仔细说一下。

产生假回流主要是由于不好的初始条件或是上次迭代的结果所计算的系数被代入使矩阵迭代而产生的结果。

这样说，则可把问题分为两类。

一类是计算中出现回流，而计算最后没有回流的，这样的话，可以将迭代中没有回流以后的任意步看作初始条件，这样设不设回流参数都是无所谓的。

第二种问题是计算最后还有回流。

这就可能是你边界条件或是物性什么的原因了，即使设置回流参数，结果也是不足取的。

1.单位的规定

 1）不管你使用的是什么单位，下面这些必须使用SI单位

  Boundaryprofiles

  Sourceterms

  Customfieldfunctions

  DatainexternallycreatedXYplotfiles

  User-definedfunctions

 2）如果你用与温度有关的多项式（分段多项式函数）定义一个材料的特性，那么注意方程中的温度单位是K。

2.网格中的单位

 一些生成网格的程序允许使用不同的单位，但是在导入到fluent中时，总是假设长度单位时M

3.内置的单位系统

fluent提供四种单位British，SI，CGS，默认，你可以在它们之间进行切换

4.用户定义单位

 如果你要使用混合单位或者使用fluent中没有提供的单位，那么你自己定义。

 1）改变量的单位

  fluent允许你改变各个量的单位，这在你需要使用内置的单位系统，但又要改变某个量的单位时非常有用。

例如你的问题要使用SI单位，但是几何尺寸是以英寸给出的，那么你就可以选择SI，然后长度单位从M改成英寸

 2）定义新的单位

比例因子为ThustheconversionfactorshouldhavetheformSIunits/customunits

网格数与计算时间：

网格数与计算时间是否存在一个大致关系

答：

计算时间和网格数，湍流模型，离散格式阶数等都有关系。

一般每十万个单元需要100M内存，估计你计算20万左右的网格没有问题。

我的体会是在CPU速度和内存两者中，计算速度和内存的关系更大。

我试过同一个case，换到一个其他配置相同、内存大4倍的机子上，计算速度感觉差不多增加了一个数量级。

至于具体的计算时间没有统计过，给你一个参考数据吧：

62万网格，segregatedsolver，RSM模型，一阶精度，机子配置是P41.7G，512MDDR内存，计算100步要2个小时。

如何在tecplot9.0的3D的图中,作垂直于某一轴的平?

tecplot里面是可以的

以V7.5为例子，在做出3D图后，做如下操作

1）data->extract->slice然后在其中做相应设置（切片的设置）

2）data->deletezone删除原来3D图像的zone剩下的即为切片的效果

data中的triangulate的作用好像是tecplot自动进行插值的命令

例如你的数据文件如果不是按照tecplot要求的某些格式输入，那么

你在使用tecplot的contour,streamtrace等功能时会出错

错误类型大概是dataoutofregion（大概是）

这时你可以进行triangulate然后生成一个新的zone，对新的zone即可

进行上述不能进行的操作，这是个人使用的体会，不一定正确的：

）呵呵

请问fluent的计算精度问题？

工程中一般用双精度格式就足够了，倒不光是为了收敛快

实际高精度格式计算的结果未必一定比二阶精度的好，尤其对于复杂的边界

所以fluent就提供了二阶精度，一般可以先用一阶精度算出大致的流场

再修改网格，换用二阶精度计算。

说实话，因为是商业软件，当然不能用于科学研究用。

记得刚开始用fluent的时候，为了测试，就拿后台阶模型来算，结果算得的再附点只有

实验值的60％都不到

后来才知道，k-epsilon模式本身就不适合计算这样的问题的：

）

什么是CFD？

   CFD软件是计算流体力学（ComputationalfluidDynamics）软件的简称，是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。

通过CFD软件，可以分析并且显示发生在流场中的现象，在比较短的时间内，能预测性能，并通过改变各种参数，达到最佳设计效果。

CFD的数值模拟，能使我们更加深刻地理解问题产生的机理，为实验提供指导，节省实验所需的人力、物力和时间，并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。

   随着计算机硬件和软件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟，出现了基于现有流动理论的商用CFD软件。

商用CFD软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员能够轻松地进行流动数值计算，从而使研究人员从编制繁杂、重复性的程序中解放出来，以更多的精力投入到考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提法、边界（初值）条件和计算结果的合理解释等重要方面，这样最佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各自的智力优势，为解决实际工程问题开辟了道路。

   使用CFD，你首先得建立你想研究的系统或装置的计算模型；然后将流体流动的物理特性应用到虚拟的计算模型，CFD软件将输出你想要的流体动力性质。

CFD是一种高级的分析技术，它不仅可以预测流体的行为，同时还可以得到传质（如分离和溶解），传热，相变（如凝固和沸腾），化学反映（如燃烧），机械运动（涡轮机），以及相关结构的压力和变形（如风中桅杆的弯曲）等等的性质。

   之所以要使用CFD，至少基于以下三点：

1，通常的系统是很难模型化的，而CFD的分析能够展示别的手段所不能揭示的系统的性质和现象，因为CFD对你的设计有很强的理解和可视能力。

2，CFD能够快速的给出你想要的结果，一旦你给定你的问题的参量；这样你才有可能在很短的时间内调整你设计的问题的参数，得到最好的优化结果。

3，采用CFD是一种十分经济的做法。

由于它的开发周期短，因此能节省大量的人力物力，使产品能更快的进入市场。

CFD软件概述

   CFD软件通常有三种功能，分别着重用于：

   前端处理（Preprocessing）,

   计算和结果数据生成（computeanresult）以及

   后处理（Postprocessing）.

   前端处理通常要生成计算模型所必需的数据，这一过程通常包括建模，数据录入（或者从cad中导入），生成网格等；做完了前处理后，CFD的核心解释器（SOLVER）将根据具体的模型，完成相应的计算任务，并生成结果数据；后处理过程通常是对生成的结果数据进行组织和诠释，一般以直观可视的图形形式给出来。

   著名的CFD处理工具有以下一些：

   用于前处理：

Gambit,Tgrid,GridPro,GridGen,ICEMCFD

   用于计算分析：

Fluend,FIDAP,POLYFLOW

   用于后处理：

Ensight,IBMOpenVisulizationExplorer,FieldView,AVS

   提供综合的处理能力：

Ansys，MAYA

   特殊领域的应用：

Icepak,Airpak,Mixsim

   这些CFD软件功能强大，应用十分的广泛。

在航天航空，环境污染，生物医学，电子技术等等各个领域，它们发挥了巨大的作用，世界上有越来越多的工程师更倾向于使用这些软件来完成自己的设计。

FLUENT

    FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%。

举凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。

它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。

其在石油天然气工业上的应用包括：

燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等。

    Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。

基于上述思想，Fluent开发了适用于各个领域的流动模拟软件，这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的物理现象，软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面，而各软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同，因此大大方便了用户。

其各软件模块包括：

    GAMBIT——专用的CFD前置处理器，FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一具有超强组合建构模型能力之前处理器，然后由Fluent进行求解。

也可以用ICEMCFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。

    Fluent5.4——基于非结构化网格的通用CFD求解器，针对非结构性网格模型设计，是用有限元法求解不可压缩流及中度可压缩流流场问题的CFD软件。

可应用的范围有紊流、热传、化学反应、混合、旋转流（rotatingflow）及震波（shocks）等。

在涡轮机及推进系统分析都有相当优秀的结果，并且对模型的快速建立及shocks处的格点调适都有相当好的效果。

（目前是6.0，含turbo模块）

    Fidap——基于有限元方法的通用CFD求解器，为一专门解决科学及工程上有关流体力学传质及传热等问题的分析软件，是全球第一套使用有限元法于CFD领域的软件，其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿流流场、热传、化学反应等等。

FIDAP本身含有完整的前后处理系统及流场数值分析系统。

对问题整个研究的程序，数据输入与输出的协调及应用均极有效率。

    Polyflow——针对粘弹性流动的专用CFD求解器，用有限元法仿真聚合物加工的CFD软件，主要应用于塑料射出成形机，挤型机和吹瓶机的模具设计。

    Mixsim——针对搅拌混合问题的专用CFD软件，是一个专业化的前处理器，可建立搅拌槽及混合槽的几何模型，不需要一般计算流力软件的冗长学习过程。

它的图形人机接