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请教fluent计算中出现的奇怪现象!!!
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fluent计算中如何判断收敛
&&fluent计算中如何判断收敛的几种判据
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Fluent 计算
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你可能喜欢答：要得到一个问题的定解就需要有定解条件，而边界；14何为流体区域（fluidzone）和固体区域；FluidZone是一个单元组，是求解域内所有流；SolidZone也是一个单元组，只不过这组单元；Fluent中使用Zone的概念，主要是为了区分；15如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算；可以采用残差控制面板来显示；或者采用通过某面的流；怎样判断计
答：要得到一个问题的定解就需要有定解条件，而边界条件就属于定解条件。也就是说边界条件确定了结 果。不同的流体介质有不同的物理属性，也就会得到不同的结果，所以必须指定区域类型。对于gambit来 说，默认的区域类型是fluid，所以一般情况下不需要再指定
14 何为流体区域（fluid zone）和固体 区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是 怎样使用区域的？ Fluid Zone是一个单元组，是求解域内所有流体单元的综合。所激活的方程都 要在这些单元上进行求解。向流体区域输入的信息只是流体介质（材料）的类型。对于当前材料列表中没有的材料，需要用户自行定义。注意，多孔介质也当作流体 区域对待。 Solid Zone也是一个单元组，只不过这组单元仅用来进行传热计算，不进行任 何的流动计算。作为固体处理的材料可能事实上是流体，但是假定其中没有对流发生，固体区域仅需要输入材料类型。 Fluent中使用Zone的概念，主要是为了区分分块网 格生成，边界条件的定义等等；
15 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计 算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择 和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？ 可以采用残差控制面板来显示；或者采用通过某面的流量控制；如监控出口上流量的变化；采用某点或者面 上受力的监视；涡街中计算达到收敛时，绕流体的面上受的升力为周期交变，而阻力为平缓的直线。
怎样判断计算结果是否收 敛？ 1、观察点处的值不再随计算步骤的增加而变化； 2、各个参数的残差随计算步数的增加而降低，最后趋于平缓； 3、要满足质量守恒（计算中不牵涉到能量）或者是质量与能量守恒（计算中牵涉到能量）。 特别要指出的是，即使前两个判据都已经满足了，也并不表示已经得到合理的收敛解了，因为，如果松弛因 子设置得太紧，各参数在每步计算的变化都不是太大，也会使前两个判据得到满足。此时就要再看第三个判据了。 还需要说明的就是,一般我们都希望在收敛的情 况下，残差越小越好，但是残差曲线是全场求平均的结果，有时其大小并不一定代表计算结果的好坏，有时即使计算的残差很大，但结果也许是好的，关键是要看计 算结果是否符合物理事实，即残差的大小与模拟的物理现象本身的复杂性有关，必须从实际物理现象上看计算结果。比如说一个全机模型，在大攻角情况下,解震荡得非常厉害，而且残差的量级也总下不去，但这仍然是正确的，为什么呢，因为大攻角下实际流动情形就是 这样的，不断有涡的周期性脱落,流场本身就是非定常的，所以解也是波动的，处理的时候取平均就可以 呢:)
16 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？ 1、亚松驰（Under Relaxation）： 所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时，为松驰因子（Relaxation Factors）。《数值传热学-214》 2、FLUENT中的亚松驰：由于FLUENT所解方程组的非线性，我们有必要控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制，该方法在每一部迭代中 减少了的变化量。亚松驰最简单的形式为：单元内变量等于原来的值
加 上亚松驰因子a与
变 化的积, 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使用分离解算器解 的方程，包括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他标量）都会有一个相关的亚松驰因子。在FLUENT中， 所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如：某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题），在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的 习惯。如果经过4到5步的迭代残差仍然增 长，你就需要减小亚松驰因子。有时候，如果发现残差开始增加，你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。最为安全的方法就是 在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件，并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是，亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加，但是随 着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。注意：粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之 间的。而且，如果直接解焓方程而不是温度方程（即：对PDF计算），基于焓的温度的更新是要进行亚 松驰的。要查看默认的亚松弛因子的值，你可以在解控制面板点击默认按钮。对于大多数流动，不需要修改默认亚松弛因子。但是，如果出现不稳定或者发散你就需 要减小默认的亚松弛因子了，其中压力、动量、k和e的 亚松弛因子默认值分别为0.2，0.5，0.5和0.5。对于SIMPLEC格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。在密度和温度强烈耦合的问题中，如相当高的Rayleigh数的自然或混合对流流动，应该对温度和/或 密度（所用的亚松弛因子小于1.0）进行亚松弛。相反，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为1.0。对于其它的标量方程，如漩涡，组分，PDF变量，对于某些问题默认的亚松弛可能过大，尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为0.8以使得收敛更容易。 3、SIMPLE与SIMPLEC比 较 在FLUENT中， 可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默认是SIMPLE算 法，但是对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松驰迭 代时，具体介绍如下: 对于相对简单的问题（如： 没有附加模型激活的层流流动），其收敛性已经被压力速度耦合所限制，你通常可以用SIMPLEC算 法很快得到收敛解。在SIMPLEC中，压力校正亚松驰因子通常设为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 能会导致不稳定。对于所有的过渡流动计算，强烈推荐使用PISO算法邻近校正。它允许你使用大的时 间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子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驰因子的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。当你使用PISO邻近校正时，对所有 方程都推荐使用亚松驰因子为1.0或者接近1.0。 如果你只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，请设定动量和压力的亚松驰因子之和为1.0比如：压力亚松驰因子0.3，动量亚松驰因子0.7）。如果你同时使用PISO的两种校正方法，推 荐参阅PISO邻近校正中所用的方法
17 在FLUENT运 行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何 解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响 Let's take care of the warning \ratio****\which is not physical. This problem is mainly due to one of the following:
1)Poor mesh quality(i.e.,skewness > 0.85 for Quad/Hex, or skewness > 0.9 for Tri/Tetra elements). {what values do you have?} 2)Use of improper turbulent boudary conditions. 3)Not supplying good initial values for turbulent quantities. 出现这个警告，一般来讲，最可能的就是网格质量的问题，尤其是Y+值 的问题；在划分网格的时候要注意，第一层网格高度非常重要，可以使用NASA的Viscous Grid Space Calculator来计算第一层网格高度；如果这方面已经注意了，那 就可能是边界条件中有关湍流量的设置问题，
18 在FLUENT运 行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避 免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响？ 这个问题的意思是出现了回流，这个问题相对于湍流粘性比的警告要宽松一些，有些case可能只在计算的开始阶段出现这个警告，随着迭代的计算，可能会消失，如果计算一段时间之后，警告消失 了，那么对计算结果是没有什么影响的，如果这个警告一直存在，可能需要作以下处理： 1.如果是模拟外部绕流，出现这个警告的原因可能是边界条件取得距离物体不够远，如果边界条件取的足够远，该处可能在计算的过程中的确存在回流现 象；对于可压缩流动，边界最好取在10倍的物体特征长度之处；对于不可压缩流动，边界最好取在4倍的物体特征长度之处。 2.如果出现了这个警告，不论对于外部绕流还是内部流动，可以使用pressure-outlet边 界条件代替outflow边界条件改善这个问题。
26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化 的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？ 问题的初始化就是在做计算时，给流场一个初始 值，包括压力、速度、温度和湍流系数等。理论上，给的初始场对最终结果不会产生影响，因为随着跌倒步数的增加，计算得到的流场会向真实的流场无限逼近，但 是，由于Fluent等计算软件存在像离散格式精度（会产生离散误差）和截断误差等问题的限制，如 果初始场给的过于偏离实际物理场，就会出现计算很难收敛，甚至是刚开始计算就发散的问题。因此，在初始化时，初值还是应该给的尽量符合实际物理现象。这就 要求我们对要计算的物理场，有一个比较清楚的理解。 初始化中的patch就是对初始化的一种补 充，比如当遇到多相流问题时，需要对各相的参数进行更细的限制，以最大限度接近现实物理场。这些就可以通过patch来 实现，patch可以对流场分区进行初始化，还可以通过编写简单的函数来对特定区域初始化。
27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？ 概率密度函数输运输运方程方法(PDF方法)是近年来逐步建立起来的描述湍流两相流动的新模型方法。所谓的概率密度函数(Probability Density Function,简称PDF)方 法是基于湍流场随机性和概率统计描述，将流场的速度、温度和组分浓度等特征量作为随机变量，研究其概率密度函数在相空间的传递行为的研究方法。PDF模型介于统观模拟和细观模拟之间，是从随机运动的分子动力论和两相湍流的基本守恒定律出发，探讨两相湍 流的规律，因此可作为发展双流体模型框架内两相湍流模型的理论基础。它实质上是沟通E-L模型和E-E模型的桥梁，可以用颗粒运动的拉氏分析通过统计理论，即PDF方 程的积分建立封闭的E-E两相湍流模型 非预混湍流燃烧过程的正确模拟要求同时模拟混合和化学反应过程。FLUENT 提供了四种反应模拟方法：即有限率反应法、混合分数PDF 法、不平衡（火焰微元）法和预混燃烧法。火焰微元法是混合分数PDF 方法的一种 特例。该方法是基于不平衡反应的，混合分数PDF 法不能模拟的不平衡现象如火焰的悬举和熄灭，NOx 的形成等都可用该方法模拟。但由于该方法还未完善，在FLUENT 只能适用于绝热模型。
对许多燃烧系统，辐射式主要的能量传输方式，因此在模拟燃 烧系统时，对辐射能量的传输的模拟也是非常重要的。在FLUENT 中，对于模拟该过程的模型也是 非常全面的。包括DTRM、P-1、Rosseland、DO 辐射模型，还有用WSGG 模型来模拟吸收系数。 fluent中一些问题----(30-54) 30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？ 31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？ 假扩散（false diffusion）的含义： 基本含义：由于对流―扩散方程中一阶导数项的离散格式的截断误差小于二阶而引起较大数值计算误差的 现象。有的文献中将人工粘性（artificial viscosity）或数值粘性（numerical viscosity）视为它的同义词。 拓宽含义：现在通常把以下三种原因引起的数值计算误差都归在假扩散的名称下 1.非稳态项或对流项采用一阶截差的格式; 2.流动方向与网格线呈倾斜交叉(多维问题); 3.建立差分格式时没有考虑到非常数的源项的影响。
克服或减轻假扩散的格式 或方法， 为克服或减轻数值计算中的假扩散(包括流向扩散及交叉扩散)误差，应 当： 1. 采用截差阶数较高的格式； 2. 减轻流线与网格线之间的倾斜交叉现象或在构造格式时考虑到来流方向的影响。 3. 至于非常数源项的问题，目前文献中，还没有为克服这种影响而专门构造的格式，但是高阶格式显然对减轻其影响是有利的。
32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如 何解决？ FLUENT等高线（contour）显示过程中，可以通过调节显示的 水平等级来调节其显示细节，Levels...最大值允许设置为100.对于封闭的3D物体，可以通过建立Surface，监视Surface上的量来显 示计算结果。或者计算之后将结果导入到Tecplot中，作切片图显示。 33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？ 对于非定常计 算，可以通过创建动画来形象地显示出动态的效果图。 Solve->Animate->Define...， 具体操作请参考Fluent用户手册。 34
在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？ GAUGE PRESSURE 就是静压。 GAUGE total PRESSURE 是总压。 这里需要强调一下 Gauge为名义值， 什么意思呢？如果， INITIAL Gauge PRESSURE ＝0 那么 GAUGE PRESSURE 就是实际的静压Pinf。 GAUGE total PRESSURE 是实际的总压Pt。 如果INITIAL Gauge PRESSURE 不等于零 GAUGE PRESSURE ＝ Pinf - INITIAL Gauge PRESSURE GAUGE total PRESSURE ＝ Pt - INITIAL Gauge PRESSURE
在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？ 三种方法来得到用于插入到论文的图片： 1.在Fluent中显示你想得到的效果图的窗口，可以直接在任务栏中右键该窗口将其复制到剪贴板，保存；或者打印到文件，保存。 三亿文库包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、高等教育、专业论文、行业资料、中学教育、各类资格考试、学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)14等内容。　
　Fluent软件及CFD入门学习推荐书籍目录2004-06 FLUENT 流体工程仿真计算实例与应用 ...临界参数与速度系数 四、可压缩流动的伯努利方程 五、等熵滞止关系式 第六节正... 　2.FLUENT 软件的应用过程(可以结合一些算例学习): ...刚学 fluent ,觉得 fluent 里头要设置的参数太多,...另外对流体力学的 基本理论应该掌握的扎实,(后悔上... 　学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)_工学_高等教育_教育专区。fluent新手问题 中一些问题--- 目录) ---( luent 中一些问题---(目录) 1 如何入门 2 ... 　FLUENT学习方法精华总结_计算机软件及应用_IT/计算机_...所以你即使学过计算流体力学的课 程,细致地做一遍 ...Fluent 的基础之上讨论算法和计算参数的设置对于 ... 　本书是利用 FLUENT 软件进行流体流动与传热计算的一本人门书籍,是以“跟我学”的形式编写的。在编写中,所使用 FLUENT 的版本是 6.0,GAMBIT 的版本是 2.0。 书... 　软件的学习总结 FLUENT 软件的学习总结通过这段时间对 FLUENT 软件的学习, 我发现这个软件有庞大的参数设置和边 界条件设置,同时要应用好这个软件也需要扎实的流体... 　fluent 学习推荐_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料...1.计算流体动Fluent 学习推荐书目 虽然网络上的资料...愿意为了一个不明白的参数设置和小问题,花几个小时... 　此时你就需要定义热边界条件和其它参数。 固体材料的...但是该值只被用于焓的后处理程序中,计算时并不需要...学习fluent (流体常识及... 37页 5下载券 ©...