fluent有关内容集锦01.docx
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fluent有关内容集锦01.docx
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fluent有关内容集锦01
我在使用gambit時遇到幾個bt的問題,現在總結一下,僅供參考:
問題1:
如果體網格做好後,感覺質量不好,然後將體網格刪除,在其面上重新作網格,結果發現網格都脫離面,不再附體了,比其先前的網格質量更差了.
原因:
刪除體網格時,也許連同較低層次的網格都刪除了.上面的脫離面可能是需要的體的面.
解決方法:
重新生成了面,在重新劃分網格
問題2:
在gambit下做一虛的曲面的網格,結果面上的網格線脫離
曲面,由此產生的體網格出現負體積.
原因:
估計是曲面扭曲太嚴重造成的
解決方法:
可以試試分區域劃分體網格,先將曲面分成幾個小面,生成各自的面網格,再劃體網格。
問題3:
當好網格文件的時候,並檢查了網格質量滿足要求,但輸出*.msh時
報錯誤.
原因:
應該不是網格數量和尺寸.可能是在定義邊界條件或continuumtype時出了問題.
解決方法:
先把邊界條件刪除重新導出看行不行.其二如果有兩個幾何信息重合在一起,
也可能出現上訴情況,將幾何信息合並掉.
問題4:
當把兩個面(其中一個實際是由若幹小面組成,將若幹小面定義為了group了)拼接在一起,也就是說兩者之間有流體通過,兩個面個屬不同的體,網格導入到fluent時,使用interface時出現網格check的錯誤,將interface的邊界條件刪除,就不會發生網格檢查的錯誤.如何將兩個面的網格相連.
原因:
interface後的兩個體的交接面,fluent以將其作為內部流體處理(非重疊部分默認為wall,合並後網格會在某些地方發生畸變,導致合並失敗.也可能准備合並的兩個面幾何位置有誤差,應該准確的在同一幾何位置(合並的面大小相等時),在合並之前要合理分塊
解決方法:
為了避免網格發生畸變(可能一個面上的網格跑到另外的面上了),可以一面網格粗,一面網格細,避免;再者就是通過將一個面的網格直接映射到另一面上的,兩個面
默認為interior.也可以將網格拼接一起.
上訴語言有些模糊不清,僅供參考,並希望高手批評指正,^_^
1、關於fluent中流固耦合傳熱的討論,見
http:
//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?
id=17102&h=1#136480和
http:
//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?
id=29648&h=1#233087
2、關於入口速度設置的討論,見
http:
//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?
id=22671&h=1#184542
3、關於gambit建模出現的問題的討論,見:
http:
//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?
id=32453&h=1#247622
4、關於出口條件的設置問題,見:
http:
//www.aoxue.org/cgi-bin/bbs/topic_show.cgi?
id=26815&h=1#206126
1FLUENT的初始化面板中有一項是設置從哪個地方開始計算(compute from),選擇從不同的邊界開始計算有很大的區別嗎?
該怎樣根據具體問題選擇從哪裏計算呢?
比如有兩個速度入口A和B,還有壓力出口等等,是選速度入口還是壓力出口?
如果選速度入口,有兩個,該選哪個呀?
有沒有什麼原則標准之類的東西?
一般是選取ALLZONE,即所有區域的平均處理,通常也可選擇有代表性的進口(如多個進口時)進行初始化。
對於一般流動問題,初始值的設定並不重要,因為計算容易收斂。
但當幾何條件複雜,而且流動速度高變化快(如音速流動),初始條件要仔細選擇。
如果不收斂,還應試驗不同的初始條件,甚至逐次改變邊界條件最後達到所要求的條件。
2 要判斷自己模擬的結果是否是正確的,似乎解的收斂性要比那些初始條件和邊界條件更重要,可以這樣理解嗎?
也就是說,對於一個具體的問題,初始條件和邊界條件的設定並不是唯一的,為了使解收斂,需要不斷調整初始條件和邊界條件直到解收斂為止,是嗎?
如果解收斂了,是不是就可以基本確定模擬的結果是正確的呢?
對於一個具體的問題,邊界條件的設定當然是唯一的,只不過初始化時可以選擇不同的初始條件(指定常流),為了使解的收斂比較好,我一般是逐漸的調節邊界條件到額定值("額定值"是指你題目中要求的入口或出口條件,例如計算一個管內流動,要求入口壓力和溫度為10MPa和3000K,那麼我開始疊代時選擇入口壓力和溫度為1MPa和500K(假設,這看你自己問題了),等流場計算的初具規模、收斂的較好了,再逐漸調高壓力和溫度,經過好幾次調節後最終到達額定值10MPa和3000K,這樣比一開始就設為10MPa和3000K收斂的要好些)這樣每次疊代可以比較容易收斂,每次調節後不用再初始化即自動調用上次的解為這次的初始解,然後繼續疊代。
即使解收斂了,這並不意味著就可以基本確定模擬的結果是正確的,還需要和實驗的結果以及理論分析結果進行對比分析。
在fluent中,用courantnumber來調節計算的穩定性與收斂性。
一般來說,隨著courantnumber的從小到大的變化,收斂速度逐漸加快,但是穩定性逐漸降低。
所以具體的問題,在計算的過程中,最好是把courantnumber從小開始設置,看看迭代殘差的收斂情況,如果收斂速度較慢而且比較穩定的話,可以適當的增加courantnumber的大小,根據自己具體的問題,找出一個比較合適的courantnumber,讓收斂速度能夠足夠的快,而且能夠保持它的穩定性
對於流體力學試驗、數值模擬、理論研究的關系,本人以為應當從哲學的方面借以揭示。
因為我們是在蒙著眼睛過河,我們面對的是不清楚的事實,通過觀察,測量,得到數據,
然後用自己接受的一套規律把它理解,最後依靠這套規律來預測、解釋和研究這個事實。
我們都是被動的在接受存在的事物。
這就像哲學上的認識論,人類的知識總是在不斷增加,
但最終能夠完全認識整個宇宙嗎?
恐怕沒有答案。
人們對流體的認識不斷加深,但最終能
夠完全用數學描述流體嗎?
不可能。
那我們做理論來做什麼?
為了盡可能的了解,而作數
模則是在盡可能了解的基礎上做近似,用求解通過觀察獲得的理論的方法來反演事實。
這
肯定是不准確的,但如果方法正確,應該是近似准確的。
就像很簡單的兩個球,假定他們
是絕對剛體,則我們的動量定理可以發揮作用,但剛體並不存在。
所以我們的認識是錯誤
的,但卻在一定條件下接近正確。
所以說,做數值模擬的最終結果需要試驗來驗證,但試驗
的正確性需要誰來驗證?
反複的試驗?
問題:
比較兩種耦合算法的性能,怎樣把二者的RESIDUALHISTORY放到一張圖上呢?
RESIDUAL中沒有WRITEFILE這一選項呀?
答:
計算完畢以後,首先把二者的RESIDUALHISTORY圖拷貝下來,然後可以放到一張圖上編輯
用Tecplot顯示Fluent計算的軸對稱流場,請問如何把對稱軸的下面一般流場顯示出來?
Fluent保存的流場數據和網格都是只有上半流場的。
答:
複制一下上半場(CreateZone),把Y的符號反號一下就可以了(Equation)。
另外最簡單的辦法,自己寫一段小程序,將數據複制一份,之後反號。
問:
一對相互平行的斜面,幾何結構和尺寸完全相同,用相同的參數控制網格,結果卻不相同,相互之間相差將近10個網格。
這樣的話,要實現cooper的拓撲功能,只能由一個面映射到對面,同時也會導致體網格嚴重畸變。
所以想先劃分兩個平行面的面網格,然後利用cooper實現體網格的生成。
可是兩個面的網格結構即使存在細微的差別,也會導致體網格生成失敗,不知道大家有沒有遇到這種情況
答:
你說的情形應該是不可能出現的,如果使用了虛體,你仔細檢查一下你對應的線是不是正確,我曾經碰到過這種情形,如果兩邊都是實體,應該是完全一樣的
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問:
我用的就是實體,一個四分之一圓柱,用一組相互平行的斜面進行Split操作,得到幾個相互連接的體,而在所得到的這些切割面上生成面網格,死活都不能一致
答:
你只要嚴格控制對應邊的節點個數,對應面網格自然會相同,也就可以
Fluent後處理的匹處理!
如果有很多個只有邊界條件不同的cas/dat文件要進行處理,可以這樣做:
file----write----startjournal---(命名一個記錄文件);
然後fluent把你下面的每一步操作記錄下來,
在你想記錄結束的時候,file----write-----stopjournal
對於下一個文件,file----read----journal-----(那個記錄文件),你原來的操作在新的cas、dat文件上從來一遍。
計算中的疑問
turbulentviscositylimitedtoviscosityratioof1.000000e+5incell**,是說明什麼?
計算有問題了嗎?
謝謝
是指在計算過程中turbulentviscosity超過了設定的閾值.如果實際中的確是超過的話,可以在solve->controls->limits中調整.更詳細的說明請看幫助!
什麼是旋流數?
切向動量和軸向動量比.
強旋流動用混合長,K-e模型都不行,反應不出強旋情況下的各向異型。
用代數應力模型或者雷諾應力模型比較合適。
關於模擬湍流流場適用性的問題具體可以參考周力行的書。
一般來說,混合長,K-e模型(用的最廣)算自由射流,剪切流,弱旋,無浮力流等等各向異型不強的情況符合很好。
對強旋流動,也可以采用修正後的K-e模型(有很多修正,對強旋就找針對強旋修正的模型)
用於生成流場的邊界,已有了這根曲線上足夠多點的坐標了。
然後想用CAD做,完了再導入到Gambit裏面,但是結果導入後發現曲線被分成了很多段,怎麼讓它連接成一根光滑的線呢?
另外好像CAD裏面只能導出region,單單一根線怎麼導出的?
直接用jou文件導入gambit,格式用vertexcreatecoordinate xyz用fortran編,把你每個點的坐標放到前面"vertexcreatecoordinate"命令後面,然後文件名字用.jou,最後用gambit運行jou,然後掃描點生成曲線,肯定光滑.
關於湍流問題的數值模擬
目前工程中常用基於Reynolds平均的方法,用各種封閉方法來獲得時均的控制方程,以求得工程上比較受關心的時均流場及湍動信息,但實際上在諸如化工、冶金、能源等諸多過程工業領域內常碰到的混合,擴散等等問題,時均模型在解釋這些過程的物理機制時常常顯得力不從心.DNS,LES等方法,試圖在空域和時域上都能更精確的貼近湍流過程,但以目前大眾化的計算能力來看,用來分析工程實際似乎還是有較遠的距離近期內這種矛盾如何更好地解決?
這個問題,應該說關於湍流模擬的很多領域都存在。
現在對於各領域的湍流模擬,有兩條路:
一是通過簡化的模擬,包括簡化的模型、邊界條件以及算法等,這樣可以以較快的速度較小的代價獲得計算結果,仍然保持了數值模擬能獲得詳細信息的優點,但是這些簡化的方法一般都得基於高級的模擬技術或實驗,適用性也需要認真考慮。
但是由於現在高級模擬技術和實驗技術的發展,現在的一些簡化方法不像湍流模擬初期的簡化模型了,應該是建立在高級技術上的簡化方法,反映了人們認識事物否定之否定的哲學觀吧。
因為,簡化計算肯定是人們希望和喜歡的,尤其是對於實際的工程應用而言。
二是剛好與1相反的路子,盡可能采用最先進的數值計算技術來模擬湍流,如LES甚至DNS等,並且對複雜形狀的非結構化網格、有限元,算法中的多重網格,以及各類邊界條件和差分格式等。
可以說這是研究的必經之路,但的確對於分析工程實際不適用。
以上兩條路就像太極的陰陽兩面,看似矛盾,但也是相互補充的。
我認為目前研究的一個路子可以是借助二認識一些細節,繼而提煉簡化模型和方法到一的層次,解決工程問題。
當然,這其中涉及到如何簡化,如何適用具體情形等,這似乎已經超出了數值模擬所能解決的範疇,而應該是人們對事物本質的認識問題。
常見問題reversedflowinxxfacesonpressure-outlet
據我的了解,出現回流後影響不影響計算精度主要是看實際有沒有回流。
如果實際有回流,則計算出來的回流是確實存在的。
則此時的回流參數應靠試驗來確定。
所謂的回流參數是指計算中一旦出現回流,則從出口流回來的物理量(如組分)是多少!
當實驗中沒有回流,而計算中出現回流時,要分成兩種情況來討論。
在討論這個以前,有必要將產生假回流的原因仔細說一下。
產生假回流主要是由於不好的初始條件或是上次迭代的結果所計算的系數被代入使矩陣迭代而產生的結果。
這樣說,則可把問題分為兩類。
一類是計算中出現回流,而計算最後沒有回流的,這樣的話,可以將迭代中沒有回流以後的任意步看作初始條件,這樣設不設回流參數都是無所謂的。
第二種問題是計算最後還有回流。
這就可能是你邊界條件或是物性什麼的原因了,即使設置回流參數,結果也是不足取的。
1.單位的規定
1)不管你使用的是什麼單位,下面這些必須使用SI單位
Boundaryprofiles
Sourceterms
Customfieldfunctions
DatainexternallycreatedXYplotfiles
User-definedfunctions
2)如果你用與溫度有關的多項式(分段多項式函數)定義一個材料的特性,那麼注意方程中的溫度單位是K。
2.網格中的單位
一些生成網格的程序允許使用不同的單位,但是在導入到fluent中時,總是假設長度單位時M
3.內置的單位系統
fluent提供四種單位British,SI,CGS,默認,你可以在它們之間進行切換
4.用戶定義單位
如果你要使用混合單位或者使用fluent中沒有提供的單位,那麼你自己定義。
1)改變量的單位
fluent允許你改變各個量的單位,這在你需要使用內置的單位系統,但又要改變某個量的單位時非常有用。
例如你的問題要使用SI單位,但是幾何尺寸是以英寸給出的,那麼你就可以選擇SI,然後長度單位從M改成英寸
2)定義新的單位
比例因子為ThustheconversionfactorshouldhavetheformSIunits/customunits
網格數與計算時間:
網格數與計算時間是否存在一個大致關系
答:
計算時間和網格數,湍流模型,離散格式階數等都有關系。
一般每十萬個單元需要100M內存,估計你計算20萬左右的網格沒有問題。
我的體會是在CPU速度和內存兩者中,計算速度和內存的關系更大。
我試過同一個case,換到一個其他配置相同、內存大4倍的機子上,計算速度感覺差不多增加了一個數量級。
至於具體的計算時間沒有統計過,給你一個參考數據吧:
62萬網格,segregatedsolver,RSM模型,一階精度,機子配置是P41.7G,512MDDR內存,計算100步要2個小時。
如何在tecplot9.0的3D的圖中,作垂直於某一軸的平?
tecplot裏面是可以的
以V7.5為例子,在做出3D圖後,做如下操作
1)data->extract->slice然後在其中做相應設置(切片的設置)
2)data->deletezone刪除原來3D圖像的zone剩下的即為切片的效果
data中的triangulate的作用好像是tecplot自動進行插值的命令
例如你的數據文件如果不是按照tecplot要求的某些格式輸入,那麼
你在使用tecplot的contour,streamtrace等功能時會出錯
錯誤類型大概是dataoutofregion(大概是)
這時你可以進行triangulate然後生成一個新的zone,對新的zone即可
進行上述不能進行的操作,這是個人使用的體會,不一定正確的:
)呵呵
請問fluent的計算精度問題?
工程中一般用雙精度格式就足夠了,倒不光是為了收斂快
實際高精度格式計算的結果未必一定比二階精度的好,尤其對於複雜的邊界
所以fluent就提供了二階精度,一般可以先用一階精度算出大致的流場
再修改網格,換用二階精度計算。
說實話,因為是商業軟件,當然不能用於科學研究用。
記得剛開始用fluent的時候,為了測試,就拿後臺階模型來算,結果算得的再附點只有
實驗值的60%都不到
後來才知道,k-epsilon模式本身就不適合計算這樣的問題的:
)
什麼是CFD?
CFD軟件是計算流體力學(ComputationalfluidDynamics)軟件的簡稱,是專門用來進行流場分析、流場計算、流場預測的軟件。
通過CFD軟件,可以分析並且顯示發生在流場中的現象,在比較短的時間內,能預測性能,並通過改變各種參數,達到最佳設計效果。
CFD的數值模擬,能使我們更加深刻地理解問題產生的機理,為實驗提供指導,節省實驗所需的人力、物力和時間,並對實驗結果的整理和規律的得出起到很好的指導作用。
隨著計算機硬件和軟件技術的發展和數值計算方法的日趨成熟,出現了基於現有流動理論的商用CFD軟件。
商用CFD軟件使許多不擅長CFD的其它專業研究人員能夠輕松地進行流動數值計算,從而使研究人員從編制繁雜、重複性的程序中解放出來,以更多的精力投入到考慮所計算的流動問題的物理本質、問題的提法、邊界(初值)條件和計算結果的合理解釋等重要方面,這樣最佳地發揮了商用CFD軟件開發人員和其它專業研究人員各自的智力優勢,為解決實際工程問題開辟了道路。
使用CFD,你首先得建立你想研究的系統或裝置的計算模型;然後將流體流動的物理特性應用到虛擬的計算模型,CFD軟件將輸出你想要的流體動力性質。
CFD是一種高級的分析技術,它不僅可以預測流體的行為,同時還可以得到傳質(如分離和溶解),傳熱,相變(如凝固和沸騰),化學反映(如燃燒),機械運動(渦輪機),以及相關結構的壓力和變形(如風中桅杆的彎曲)等等的性質。
之所以要使用CFD,至少基於以下三點:
1,通常的系統是很難模型化的,而CFD的分析能夠展示別的手段所不能揭示的系統的性質和現象,因為CFD對你的設計有很強的理解和可視能力。
2,CFD能夠快速的給出你想要的結果,一旦你給定你的問題的參量;這樣你才有可能在很短的時間內調整你設計的問題的參數,得到最好的優化結果。
3,采用CFD是一種十分經濟的做法。
由於它的開發周期短,因此能節省大量的人力物力,使產品能更快的進入市場。
CFD軟件概述
CFD軟件通常有三種功能,分別著重用於:
前端處理(Preprocessing),
計算和結果數據生成(computeanresult)以及
後處理(Postprocessing).
前端處理通常要生成計算模型所必需的數據,這一過程通常包括建模,數據錄入(或者從cad中導入),生成網格等;做完了前處理後,CFD的核心解釋器(SOLVER)將根據具體的模型,完成相應的計算任務,並生成結果數據;後處理過程通常是對生成的結果數據進行組織和詮釋,一般以直觀可視的圖形形式給出來。
著名的CFD處理工具有以下一些:
用於前處理:
Gambit,Tgrid,GridPro,GridGen,ICEMCFD
用於計算分析:
Fluend,FIDAP,POLYFLOW
用於後處理:
Ensight,IBMOpenVisulizationExplorer,FieldView,AVS
提供綜合的處理能力:
Ansys,MAYA
特殊領域的應用:
Icepak,Airpak,Mixsim
這些CFD軟件功能強大,應用十分的廣泛。
在航天航空,環境汙染,生物醫學,電子技術等等各個領域,它們發揮了巨大的作用,世界上有越來越多的工程師更傾向於使用這些軟件來完成自己的設計。
FLUENT
FLUENT是目前國際上比較流行的商用CFD軟件包,在美國的市場占有率為60%。
舉凡跟流體,熱傳遞及化學反應等有關的工業均可使用。
它具有豐富的物理模型、先進的數值方法以及強大的前後處理功能,在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面都有著廣泛的應用。
其在石油天然氣工業上的應用包括:
燃燒、井下分析、噴射控制、環境分析、油氣消散/聚積、多相流、管道流動等等。
Fluent的軟件設計基於CFD軟件群的思想,從用戶需求角度出發,針對各種複雜流動的物理現象,FLUENT軟件采用不同的離散格式和數值方法,以期在特定的領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合,從而高效率地解決各個領域的複雜流動計算問題。
基於上述思想,Fluent開發了適用於各個領域的流動模擬軟件,這些軟件能夠模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其它複雜的物理現象,軟件之間采用了統一的網格生成技術及共同的圖形界面,而各軟件之間的區別僅在於應用的工業背景不同,因此大大方便了用戶。
其各軟件模塊包括:
GAMBIT——專用的CFD前置處理器,FLUENT系列產品皆采用FLUENT公司自行研發的Gambit前處理軟件來建立幾何形狀及生成網格,是一具有超強組合建構模型能力之前處理器,然後由Fluent進行求解。
也可以用ICEMCFD進行前處理,由TecPlot進行後處理。
Fluent5.4——基於非結構化網格的通用CFD求解器,針對非結構性網格模型設計,是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場問題的CFD軟件。
可應用的範圍有紊流、熱傳、化學反應、混合、旋轉流(rotatingflow)及震波(shocks)等。
在渦輪機及推進系統分析都有相當優秀的結果,並且對模型的快速建立及shocks處的格點調適都有相當好的效果。
(目前是6.0,含turbo模塊)
Fidap——基於有限元方法的通用CFD求解器,為一專門解決科學及工程上有關流體力學傳質及傳熱等問題的分析軟件,是全球第一套使用有限元法於CFD領域的軟件,其應用的範圍有一般流體的流場、自由表面的問題、紊流、非牛頓流流場、熱傳、化學反應等等。
FIDAP本身含有完整的前後處理系統及流場數值分析系統。
對問題整個研究的程序,數據輸入與輸出的協調及應用均極有效率。
Polyflow——針對粘彈性流動的專用CFD求解器,用有限元法仿真聚合物加工的CFD軟件,主要應用於塑料射出成形機,擠型機和吹瓶機的模具設計。
Mixsim——針對攪拌混合問題的專用CFD軟件,是一個專業化的前處理器,可建立攪拌槽及混合槽的幾何模型,不需要一般計算流力軟件的冗長學習過程。
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