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FLUENT18.0 1、网格导入与处理 FLUENT读入网格通过执行File→Read→Case/Mesh命令,读入已经建好的网格文件。 对于大多数情况来说,单精度计算已经足够了,但在下面这些情况下需要使用双精度计算: (1)计算域非常狭长(比如细长的管道),用单精度表示节点坐标可能不够精确,这时需要采用双精度求解器。 (2)如果计算域是许多由细长管道连接起来的容器,各个容器内的压强各不相同。如果某个容器的压强特别高的话,那么在采用同一个参考压强时,用单精度表示其他容器内压强可能产生较大的误差,这时可以考虑使用双精度求解器。 (3)在涉及到两个区域之间存在很大的热交换,或者网格的长细比很大时,用单精度可能无法正确传递边界信息,并导致计算无法收敛,或精度达不到要求,这时也可以考虑采用双精度求解器。 检查网络单击General面板中的Check按钮,对网格进行检查。需保证网格最小单元体积minimum volume不小于0,即没有负体积网络。 在检查网格的过程中,用户可以在控制台窗口中看到区域范围、体积统计以及连通性信息。网络检查最容易出现的问题是网格体积为负数。如果最小体积是负数,就需要修复网格以减少解域的非物理离散。 设置网格区域尺寸单击General面板中的Scale按钮,在Mesh Was Created In下拉列表中选择mm,在View Length Unit In下拉列表中选择mm,完成后点击close。 执行Mesh→Make Ployhedra(convert domain to ployhedra) 2、设置物理模型和材料 设置求解器类型本例选择基于压力的求解器(Pressure Based),求解定常流动。设置重力加速度为Y轴负方向,大小为9.8m/s2,如下图所示,General→Solver→Type→Pressure-Based。 单击项目树Tree→Set Up→Models→Viscous。 本例中的流体是水,为不可压缩流动。 单击项目树Tree→Set Up→Materials→Fluid→water-liquid。 点击Setting Up Physics→Solver→Operating Conditions(specify operating conditions) 单击Boundary Conditions选项,打开Boundary Conditions面板。选中列表中的inlet(mass-flow-inlet)。inlet是流量入口边界条件。 单击项目树Tree→Solution→Methods,打开Solution Methods面板,对求解方法进行设置,选择求解的方程类型和微分方程离散格式。 在压力-速度耦合方式(Pressure-Velocity Coupling)下拉列表中选择SIMPLE,即采用SIMPLE算法。 在微分离散格式(Spatial Discretization,空间离散化)选项中: 梯度(Gradient):选择Green-Gauss Cell Based。(green-gauss cell-based——格林-高斯基于单元体。求解方法可能会出现伪扩散,Green-gauss node-based——格林-高斯基于节点。 求解更精确,最小化伪扩散,推荐用于三角形网格上,least-quares cell based——基于单元体的最小二乘法插值。推荐用于多面体网格,与基于节点的格林-高斯格式具有相同的精度和格式。) 压力(Pressure):采用PRESTO!格式。 动量方程(Momentum):选择二阶迎风格式(Second Order Upwind)。 湍流脉动能量(Turbulent Kinetic Energy):选择二阶迎风格式(Second Order Upwind)。 湍流耗散率(Turbulent Dissipation Rate):选择二阶迎风格式(Second Order Upwind)。 设置完成后的Solution Methods面板如下图所示。 单击项目树Tree→Solution→Controls,双击Controls,打开Solution Controls面板,对求解过程中的控制参数进行设置,设置各项松弛因子(Under-Relaxation Factors,低松弛因子)如下图所示。 单击项目树Tree→Solution→Monitors→Residual(残差)。 单击项目树Tree→Solution→Monitors→Report Files/Report Plots→v-out-rset/v-out-pset。对Report Files和Report Plots分别进行操作。 单击项目树Tree→Solution→Initialization。 双击Initialization打开Solution Initialization(流体初始化)面板,如下图所示。在Compute From下拉列表中选中inlet,表示整个流场中的初始状态与边界inlet上的流场状态相同。单击Initialize按钮,完成流场的初始化。 单击项目树Tree→Solution→Run Calculation。 双击Run Calculation,打开Run Calculation面板,在Number of Iterations下面的输入框中输入500,即迭代500步,如下图所示。单击Calculate按钮,开始计算。 图形窗口中会动态显示残差值和出口平均水流速度随迭代过程的变化曲线。当迭代完500步后,出口速度收敛曲线如下图所示。由收敛曲线可以看出,出口平均水流速度基本不变化,可以认为计算已经收敛。 执行File→Write→Case&Data命令,保存案例文件和计算结果。 退出FLUENT。单击FLUENT界面右上角的×(关闭)按钮,在弹出的Warning 对话框中,单击OK按钮,退出FLUENT。 |
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