fluent经典问题整理

网格质量与那些因素有关？网格质量本身与具体问题的具体几何特性、流动特性及流场求解算法有关。因此，网格质量最终要由计算结果来评判，但是误差分析以及经验表明，CFD计算对计算网格有一些一般性的要求，例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。对于复杂几何外形的网格生成，这些要求往往并不可能同时完全满足。例如，给定边界网格点分布，采用Laplace方程生成的网格是最光滑的，但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件，其网格点分布也很有可能不能捕捉流动特征，因此，最光滑的网格不一定是最好的网格。对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Jacobian必须为正值，即网格体积必须为正，其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角（skewangle）、纵横比（aspectratio、Laplacian）、以及弧长（arclength）等。通过计算、检查这些参数，可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。有限元素法关于插值逼近误差估计的理论，实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定：即每个单元的内切球半径与外切球半径之，应该是一个适当的，与网格疏密无关的常数。实体与虚体的区别在建模中，经常会遇到实体、实面与虚体、虚面，虚体的计算域也可以进行计算并得到所需的结果。那么它们的区别是什么呢？对于求解是没有任何区别的，只要你能在虚体或者实体上划分你需要的网格。关键是看你网格生成的质量如何，与实体虚体无关。gambit的实体和虚体在生成网格和计算的时候对于结果没有任何影响，实体和虚体的主要区别有以下几点：1.实体可以进行布尔运算但是虚体不能，虽然不能进行布尔运算，但是虚体存在merge，split等功能。2.实体运算在很多cad软件里面都有，但是虚体是gambit的一大特色，有了虚体以后，gambit的建模和网格生成的灵活性增加了很多。3.在网格生成的过程中，如果有几个相对比较平坦的面，你可以把它们通过merge合成一个，这样，作网格的时候，可以节省步骤，对于曲率比较大的面，可能生成的网格质量不好，这时候，你可以采取用split的方式把它划分成几个小面以提高网格质量。在Fluent中进行非稳态（unsteady）计算时如何设置步长？timestepsize的设定是根据你的计算需要，一般是你的特征长度（比如说管道的长度）除于特征速度（比如平均速度）的值再小一到两个量级即可，如果你的timestipsize太大，计算会提示你的，改小即可。numberoftimesteps是这样设定的：numberoftimestepsXtimestepsize＝实际时间积累。比如说，你计算一个射流，你需要计算到1秒时候的情况，那么（numberoftimesteps）＝1秒／（timestepsize）。至于maxiterationspertimestep是计算每个timestep时需要叠加的次数。如果你设置的收敛标准是默认的（一般是10e－03），那么两种情况下计算会跳到下一个timestep：一是达到收敛标准；而是计算次数达到你设置的maxiterations，比如默认的30次。因此建议这个maxiterationspertimestep设置得高点并没有什么不好，比如80或更高。fluent与前后处理器接口问答1.ProE实体倒入步骤：A:在proe中export成step文件，之后在gambit中import注：ProE中点选保存副本图标，选择以STL格式保存副本。参见附图。注意，实体必须画在几何空间中第一象限。（即实体上所有点的X、Y、Z坐标都为正）附件为一个可用的STL格式文件，你可以试试导入GAMBIT。2.如何将UG和PRO/E中的风机import到gambit中啊？Q:要在gambit中划分风机网格，构型在UG或PRO/E中完成，但是无法将文件导出成gambit中需要的turbo文件*.tur和*.ibl格式，不知该怎么办？其他格式的文件在gambit里对风机不太好划分网格吧？A:ug或pro/e中生成了几何模型可以以很多种形式导入gambit，如stepigsstl等。至于导成*.tur和*.ibl，肯定是不可能，有兴趣的话你可以打开*.tur文件看看，里面是些点的坐标值，可以自己编写*.tur文件，也可以先将几何模型导入turbogrid，生成curve文件。3如何将cad导入到gambit中Q:gambit为什么读不进*.sat的文件在AutoCAD中输出的sat格式文件，到了gambit里面输入时出错－－ACISerror3205：savefileisfromalaterversionofACIS我用的是cad2004，这条出错信息搞得我一头雾水既然出错有编号3205，我可以在帮助文件里看到它的详细解释吗？A:file--import--acis...存sat格式的较低版，如8。0版，11。0版gambit不认识你可以采用较低的AutoCAD版本A:可以使用igs模式导入A:（1）Gambit只适用于创建简单的三维几何体，对于复杂形体而言，其绘图功能是远远不够的，这时Gambit允许我们引入一些其他软件创建的文件，常用的有Autocad创建的ASCI形式的文件.sat。CAD中创建的图形要输出为.sat文件，要满足一定的条件。对于二维图形来说，它必须是一个region，也就是说要求是一个联通域。对于三维图形而言，要求其是一个ASCIbody。（2）先把autoCAD对象构成实体，导出.sat文件，再在gambit导入，注意有版本高低问题4fluent中的cas文件能变成gambit里的dbs文件Q:在我现在想将cas文件中的网格做修改，该怎么办？A：可以，import进来就能得到5.怎么在ansys中制作模型导入fluent？A:存成一个gambit可以识别的格式。可以打开gambit看看可以导入什么格式，看看ansys可以输出什么格式。A:ansysuse.cdbfile存成.iges文件格式比较好，在gambit中读入。6.hypermesh文件如何导入fluent?Q:用fluent求解器计算流体，想利用hypermesh做前处理，可不知怎么将建好的模型导入fluent（hm不提供fluent摸板），可不可以利用其它的什么软件转一下呢？A:hypermesh和CAE软件连接比较紧密，所以最好从CAE软件下手，而Fluent支持的CAE软件的网格格式包括Ansys、Patran和Nastran，你可以试一下。还有一种方法就是，清楚Hypermesh网格文件的结构，又清楚Fluent网格文件的结构，随便找个编辑器手动修改。网格文件虽然可能很大，但是关键的部分都不会很多。hypermesh里模板设成hm的generel，然后划分网格，export，再导入gambit（importhypermesh文件），在gambit里加边界条件，其他的你应该都会。7.请问如何将fluent结果存为ansys格式A:File－export选择ansys8.gridgen的网格怎样在FLUENT中用啊？怎样输出A:分网前先选择分析软件，网格划分结束后，设定边界条件，然后export即可得到fluent所需的cas文件gridgen教程里面有一个二维翼型的例子，它就是按照以fluent为求解器作的网格。Spalart-Allmaras模型k-e模型－标准k-e模型－Renormalization-group(RNG)k-e模型－带旋流修正k-e模型k-ω模型－标准k-ω模型－压力修正k-ω模型－雷诺兹压力模型Fluent中的湍流模型TheSpalart-Allmaras模型对于解决动力漩涡粘性，Spalart-Allmaras模型是相对简单的方程。它包含了一组新的方程，在这些方程里不必要去计算和剪应力层厚度相关的长度尺度。Spalart-Allmaras模型是设计用于航空领域的，主要是墙壁束缚流动，而且已经显示出和好的效果。在透平机械中的应用也愈加广泛。在原始形式中Spalart-Allmaras模型对于低雷诺数模型是十分有效的，要求边界层中粘性影响的区域被适当的解决。在FLUENT中，Spalart-Allmaras模型用在网格划分的不是很好时。这将是最好的选择，当精确的计算在湍流中并不是十分需要时。再有，在模型中近壁的变量梯度比在k-e模型和k-ω模型中的要小的多。这也许可以使模型对于数值的误差变得不敏感。想知道数值误差的具体情况请看5.1.2。需要注意的是Spalart-Allmaras模型是一种新出现的模型，现在不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。例如，不能依靠它去预测均匀衰退，各向同性湍流。还有要注意的是,单方程的模型经常因为对长度的不敏感而受到批评，例如当流动墙壁束缚变为自由剪切流。标准k-e模型最简单的完整湍流模型是两个方程的模型，要解两个变量，速度和长度尺度。在FLUENT中，标准k-e模型自从被LaunderandSpalding提出之后，就变成工程流场计算中主要的工具了。适用范围广、经济，有合理的精度，这就是为什么它在工业流场和热交换模拟中有如此广泛的应用了。它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。由于人们已经知道了k-e模型适用的范围，因此人们对它加以改造，出现了RNGk-e模型和带旋流修正k-e模型1.RNGk-e模型RNGk-e模型来源于严格的统计技术。它和标准k-e模型很相似，但是有以下改进：•RNG模型在e方程中加了一个条件，有效的改善了精度。•考虑到了湍流漩涡，提高了在这方面的精度。•RNG理论为湍流Prandtl数提供了一个解析公式，然而标准k-e模型使用的是用户提供的常数。•然而标准k-e模型是一种高雷诺数的模型，RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。这些公式的效用依靠正确的对待近壁区域这些特点使得RNGk-e模型比标准k-e模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。2.带旋流修正的k-e模型带旋流修正的k-e模型是近期才出现的，比起标准k-e模型来有两个主要的不同点。•带旋流修正的k-e模型为湍流粘性增加了一个公式。•为耗散率增加了新的传输方程，这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。带旋流修正的k-e模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。带旋流修正的k-e模型和RNGk-e模型都显现出比标准k-e模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。由于带旋流修正的k-e模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证据表明它比RNGk-e模型有更好的表现。但是最初的研究表明带旋流修正的k-e模型在所有k-e模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。带旋流修正的k-e模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然的湍流粘度。这是因为带旋流修正的k-e模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。这种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准k-e模型。由于这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。标准k-ω模型标准k-ω模型是基于Wilcoxk-ω模型，它是为考虑低雷诺数、可压缩性和剪切流传播而修改的。Wilcoxk-ω模型预测了自由剪切流传播速率，像尾流、混合流动、平板绕流、圆柱绕流和放射状喷射，因而可以应用于墙壁束缚流动和自由剪切流动。标准k-e模型的一个变形是SSTk-ω模型，它在FLUENT中也是可用的，将在10.2.9中介绍它。剪切压力传输（SST）k-ω模型SSTk-ω模型由Menter发展，以便使得在广泛的领域中可以独立于k-e模型，使得在近壁自由流中k-ω模型有广泛的应用范围和精度。为了达到此目的，k-e模型变成了k-ω公式。SSTk-ω模型和标准k-