接上文
主要内容
3 Solution
3.1 Solution Methods
模型树节点Solution Methods主要设置模型的离散算法。如图所示。
设置面板中包含的元素:- Pressure-Velocity Couping:压力-速度耦合算法选择
- Spatial Discretization:空间离散算法设置
- Gradient:设置梯度项离散算法
- Pressure:设置压力项离散算法
- Momentum:设置动量方程离散方法
- Turbulent Kinetic Energy:设置湍动能离散方法
- Turbulent Dissipation Rate:设置湍流耗散率离散方法
- Energy:设置能量方程离散方法
- Transient Formulation:设置瞬态项格式(仅用于瞬态计算)
- Non-Iterative Time Advancement:无迭代时间推进算法(仅用于瞬态计算)
- Pseudo Transient:伪瞬态算法
- Warped-Face Gradient Correction:17.0版本新增功能,用于提高低质量网格计算精度
- High Order Term Relaxation:高阶项松弛
对于本案例,设置Pressure-Velocity Coupling为Coupled,激活Pseudo Transient及Warped-Face Gradient Correction,如上图所示。
3.2 Solution Controls
模型树节点Solution Controls主要用于设置求解控制参数,如亚松弛因子,用于控制收敛过程。如图所示。
图中参数说明:- Relaxation Factors:设置各求解参数的亚松弛因子。根据前面选择的求解算法,亚松弛项目也有差异。
- Equations…:设置求解的方程
- Limits…:设置一些物理量的限制值
- Adanced…:设置一些高级控制项
注意:FLUENT会根据前面的模型设置参数给出一些优化的求解控制参数,因此在实际工程中很少调整这些控制参数。对于新手来讲,默认控制参数即可。本例采用默认参数。
3.3 Monitors
利用模型树节点Monitors可以在计算过程中监测一些物理量的变化。本例设置监测两个入口压力值及出口温度标准差。Monitors设置面板如下图所示。
设置面板中的一些参数:- Residuals,Statistic and Force Monitors:监测残差、统计值以及各种力
- Surface Monitors:监测面上的各种参数值
- Volume Monitors:监测体上的各种参数值
- Covergence Monitors:收敛监测,通过前面的监测参数来判断计算是否收敛
本例中监测三个面参数,利用Surface Monitors下方的Create按钮进行创建。鼠标选择此按钮后,如下图所示。
定义三个Monitors,步骤包括:点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为p-inlet-y
- Plot Windws:设置为2
- Report Type:设置为Area-Weighted Average
- Field Variable:设置为Pressure及Static Pressure
- Surface:选择inlet-y
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为p-inlet-z
- Plot Windws:设置为3
- Report Type:设置为Area-Weighted Average
- Field Variable:设置为Pressure及Static Pressure
- Surface:选择inlet-z
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name:设置为t-dev-outlet
- Plot Windws:设置为4
- Report Type:设置为Standard Deviation
- Field Variable:设置为Temperature及Static Temperature
- Surface:选择outlet
3.4 Report Definitions
模型树节点Report Definitions用于定义报告的输出,本案例不进行此定义。
3.5 Report Files
无需设置
3.6 Report Plots
无需设置
3.7 Solution Initialization
利用模型树节点Solution Initialization可对计算域进行初始化。FLUENT提供了两种初始化方法:
- Hybird Initialization:通过各种不同的插值方式获得计算域中的初始值。如利用求解拉普拉斯方程的方式获取初始速度场与压力场
- Standard Initialization:直接定义各未知物理量的初始值 本案例采用Hybird Initialization方式进行初始化,如上图所示,选择Initialize按钮进行初始化。此时在图形窗口中可能会出现如下图所示的警告信息,不过这仅仅只是提示拉普拉斯方程没有收敛,大可以忽略。
对于稳态计算,初始值不会影响最终计算结果,但是会影响收敛过程,严重偏离实际的初始值可能会导致计算收敛缓慢甚至发散。对于瞬态计算,初始值会影响到后续的计算结果。
3.8 Calculatin Activities
模型树节点Calculation Activities节点主要用于设置计算过程中自动刚保存、运行命令及保存动画。本案例无需设置此节点。
3.9 Run Calculation
选择模型树节点Run Calculation,如图所示。
- 设置Number of Iterations为350,点击按钮Calculate进行迭代计算。
注:由于案例较长,因此将其拆散为多篇