最新fluent求解参数设置资料讲解.docx

Solution MethodsCauplingSchemeSIMPLEPrssEureFrst Ords Lp^'indFrst Order llpvdndTrarsient romnulation求解的控制方程：在求解参数设置中，可以选择所需要求解的 控制方程可选择的方程包括Flow（流动方程）、 Turbulence（湍流方程）、Energy（能量方程）、 Volume Fractio n（体积分数方程）等在求解过程 中，有时为了得到收敛的解，先关闭一些方程, 等一些简单的方程收敛后，再开启复杂的方程 起计算选择压力速度耦合方法：在基于压力求解器中，FLUENT提供了压力 速度耦合的4种方法，即SIMPLE、 SIMPLEC（SIMPLE. Consistent）、PISO 以及 Coupled定常状态计算一般使用SIMPLE或者 SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO 方法PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定 常状态计算和过渡计算需要注意的是压力速 度耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不 可以使用在FLUENT中,可以使用标准SIMPLE算法 但对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到El求解参数设置(Solution Methods/Solution Controls):在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛 速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来 完成。

在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格 式等在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的 流体或者处于封闭域中的流体FEuent: Solve —* Solver-^ Method sSIMPLE!251MFLE 匚PI5OCuuplcdStandard旳 om 亡 nturrFfat Order UpwindTubulEnt Ki 门已tin EiiEigyTi.rhulent Di刮i口可tion 2已忙J Nor-itErabw im2 AdranzementJ Frozen Flux Formulabon[D品lit |和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松弛迭代时对于相对简单的问题（如没有附加模型激活的层流流动），其收敛性可以被压力速度耦合所限 制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解在SIMPLEC算法中，压力校正亚 松弛因子通常设为1.0，它有助于收敛，但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到 1.0可能会导致流动不稳定,对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE 算法。

对于包含湍流或附加物理模型的复杂流动，只要用压力速度耦合做限制，SIMPLEC 就会提高收敛性，它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数，在这种情况下，SIMPLE和 SIMPLEC会给出相似的收敛速度对于所有的过渡流动计算，推荐使用PISO算法邻近校正它允许用户使用大的时间步, 而且对于动量和压力都可以使用亚松弛因子1.0对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO 并不会比具有较好的亚松弛因子的SIMPLE或SIMPLEC好对于具有较大扭曲网格上的定 常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正当使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松弛因子为1.0或者接近1.0如果 只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，则要设定动量和压力的亚松弛因子之和为1.0（例 如，压力亚松弛因子0.3，动量亚松弛因子0.7）松弛因子：在求解过程中，控制变量的变化是很必要的，这就是通过松弛因子来实现的它控制变量 在每次迭代中的变化，也就是说，变量的新值为原值加上变化量乘以松弛因子Fluent: Soke—*Solver-^Controls[Equatorg^Tl [ jjmj幌^vanced^Solution Cnntmlg：undei -ReldXdticin Factois[jjgjg ]松弛因子可控制收敛的速度和改善收敛的状况：・为1,相当于不用松弛因子・大于1,为超松弛因子人，加快收敛速度・小于1,欠松弛因子，改善收敛的条件一般来讲,大家都是在收敛不好的时候，米用 一个较小的欠松弛因子。

Fluent里面用的是欠 松弛，主要防止两次迭代值相差太大引起发散松弛因子的值在0〜1之间，越小表示两次 迭代值之间变化越小，也就越稳定，但收敛也 就越慢rjst QrGer UpwindFk&t Order UpwindSecond 0「虫「Up 州 rQLav.QGIOC TOtf-Ordw MUSCL使用默认的亚松弛因子开始计算是很好的习 惯，对于大多数流动，不需要修改默认亚松弛 因子，如果经过4〜5步的迭代，残差仍然增长, 就需要减小亚松弛因子压力、动量、k和£的 和0.8对于SIMPLEC格式一般不需要减小压亚松弛因子默认值分别为0.3、0.7、0.8力的亚松弛因子在密度和温度强烈耦合的问题中（如相当高的Rayleigh曲数的自然或混 合对流流动），应该对温度或密度（所用的亚松弛因子小于1.0 ）的亚松弛因子进行设置 当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时，流动密度是常数，温度的亚松弛因子可以 设1.0对于其他的标量方程，如漩涡、组分、PDF变量，对于某些问题默认的亚松弛因 子可能过大，尤其是对于初始计算，可以将松弛因子设为0.8以使收敛更容易・离散格式：当流动与网格对齐时，如使用四边形/六面体网格模拟层流流动，使用一阶精度离散 格式是可以接受的。

但当流动斜穿网格线时，一阶精度格式将产生明显的离散误差数值 扩散）因此，对于2D三角形及3D四面体网格，注意要使用二阶精度格式，对复杂流 动更是如此一般来讲，在一阶精度格式下容易收敛，但精度较差，有时，为了加快计 算速度，可先在一阶精度格式下计算，然后再转到二阶精度格式下计算如果使用二阶 精度格式遇到难于收敛的情况，则考虑改换一阶精度格式来计算对于转动及有旋流的计算，在使用四边形/六面体网格时，具有三阶精度的QUICK 格式可能产生比二阶精度更好的结果但是，一般情况下，用二阶精度就已足够，即使 使用QUICK格式，结果也不一定好乘方格式一般产生与一阶精度格式相同的精度结果 中心差分格式一般只用于大涡模拟模型，而且要求网格很细的情况1女口图示h=2m,油的密度p二900kg /m3,问球形容器内真空度等于多少?解：p 二 p - p 二 p gh 二 900 x 9.8 x 2 = 17640Pa01答案：容积内真空度17640Pa2图为一鉴定压力表的校正器，器内充满油液，其p = 0.9 x 103kg / m3，由密 封良好的活塞旋进压缩油液，造成鉴定压力表所需的压力活塞直径D 二 10mm， 螺距t 二 2mm， 在标准大气压下，校正器内充油体积V = 200cm3。

当校正器须产生 20MPa 的压力时，求手轮须旋转进多少转？（油的体积模量K = 2 x 103 MPa）解：依K = -式求出油液需要减少的体积为：dV = -V-dP/K dV再依手轮旋进 n 转时，仅使油液减少的体积为：F 兀dV = V — V = —— D2 -1 - n1 1 4当〃岭=dV时，即能造成dP压力。