【小白的CFD之旅】12 敲门实例【续2】 3 Solution 3.1 Solution Methods
主要内容
3.1 Solution Methods
3.2 Solution Controls
3.3 Monitors
3.4 Report Definitions
3.5 Report Files
3.6 Report Plots
3.7 Solution Initialization
3.8 Calculatin Activities
3.9 Run Calculation
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