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1、A Pera Global Company PERA ChinaANSYS FLUENT 培训教材第一节：CFD简介安世亚太科技（北京）有限公司A Pera Global Company PERA China什么是 CFD?nCFD是计算流体动力学（Computational fluid dynamics）的缩写，是预测流体流动、传热传质、化学反应及其他相关物理现象的一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以下的控制方程组质量守恒方程动量守恒方程能量守恒方程组分守恒方程体积力等等nCFD 分析一般应用在以下阶段:概念设计产品的详细设计发现问题改进设计nCFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和人
2、力。A Pera Global Company PERA ChinaCFD如何工作?nANSYS CFD 求解器是基于有限体积法的计算域离散化为一系列控制体积在这些控制体上求解质量、动量、能量、组分等的通用守恒方程偏微分方程组离散化为代数方程组用数值方法求解代数方程组以获取流场解Fluid region of pipe flow is discretized into a finite set of control volumes.Equation VariableContinuity1X momentumuY momentumvZ momentumwEnergyhControlVolume*
3、FLUENT control volumes are cell-centered(i.e.they correspond directly with the mesh)while CFX control volumes are node-centeredUnsteadyConvectionDiffusionGenerationA Pera Global Company PERA ChinaCFD 模拟概览n问题定义1.确定模拟的目的2.确定计算域n前处理和求解过程3.创建代表计算域的几何实体4.设计并划分网格5.设置物理问题（物理模型、材料属性、域属性、边界条件）6.定义求解器（数值格式、收敛
4、控制）7.求解并监控n后处理过程8.查看计算结果9.修订模型9.Update ModelA Pera Global Company PERA China1.定义模拟目的n你希望得到什么样的结果（例如，压降，流量），你如何使用这些结果？你的模拟有哪些选择？你的分析应该包括哪些物理模型（例如，湍流，压缩性，辐射）？你需要做哪些假设和简化？你能做哪些假设和简化（如对称、周期性）？你需要自己定义模型吗？FLUENT使用UDF，CFX使用 User FORTRANn计算精度要求到什么级别？n你希望多久能拿到结果？nCFD是否是合适的工具？A Pera Global Company PERA China2
5、.确定计算域n如何把一个完成的物理系统分割出来？n计算域的起始和结束位置在这些位置你能获得边界条件吗？这些边界条件类型合适吗？你能把边界延伸到有合适数据的位置吗？n能简化为二维或者轴对称问题吗？Domain of Interestas Part of a LargerSystem(not modeled)Domain of interestisolated and meshedfor CFD simulation.A Pera Global Company PERA China3.创建几何模型n你如何得到流体域的几何模型？使用现有的CAD模型从固体域中抽取出流体域？直接创建流体几何模型n你能简
6、化几何吗？去除可能引起复杂网格的不必要特征（倒角、焊点等）使用对称或周期性？流场和边界条件是否都是对称或周期性的？n你需要切分模型以获得边界条件或者创建域吗？Solid model of a Headlight AssemblyA Pera Global Company PERA China4.设计和划分网格n计算域的各个部分都需要哪种程度的网格密度？网格必须能捕捉感兴趣的几何特征，以及关心变量的梯度，如速度梯度、压力梯度、温度梯度等。你能估计出大梯度的位置吗？你需要使用自适应网格来捕捉大梯度吗？n哪种类型的网格是最合适的？几何的复杂度如何？你能使用四边形/六面体网格，或者三角形/四面体网格是
7、否足够合适？需要使用非一致边界条件吗？n你有足够的计算机资源吗？需要多少个单元/节点？需要使用多少个物理模型？PyramidPrism/WedgeHexahedronTriangleQuadrilateralTetrahedronA Pera Global Company PERA China四边形/六面体还是三角形/四面体网格n对沿着结构方向的流动，四边形/六面体网格和三角形/四面体网格相比，能用更少的单元/节点获得高精度的结果当网格和流动方向一致，四边形/六面体网格能减少数值扩散在创建网格阶段，四边形/六面体网格需要花费更多人力A Pera Global Company PERA Chin
8、a四边形/六面体还是三角形/四面体网格Tetrahedral meshWedge(prism)meshn对复杂几何，四边形/六面体网格没有数值优势，你可以使用三角形/四面体网格或混合网格来节省划分网格的工作量生成网格快速流动一般不沿着网格方向n混合网格一般使用三角形/四面体网格，并在特定的域里使用其他类型的单元例如，用棱柱型网格捕捉边界层比单独使用三角形/四面体网格更有效A Pera Global Company PERA China多域（或混合）网格n多域或混合网格在不同的域使用不同的网格类型，例如 在风扇和热源处使用六面体网格在其他地方使用四面体/棱柱体网格n多域网格是求解精度、计算效率和
9、生成网格工作量之间的很好的平衡手段n当不同域直接的网格节点不一致时，需要使用非一致网格技术。Model courtesy of ROI EngineeringA Pera Global Company PERA China非一致网格n对复杂几何体，非一致网格很有用分别划分每一个域，然后粘接n在其他情况下，也使用非一致网格界面技术不同坐标系之间移动网格Non-conformalinterface3D Film CoolingCoolant is injected into a duct from a plenum.The plenum is meshed with tetrahedral cel
10、ls while the duct is meshed with hexahedral cellsCompressor and ScrollThe compressor and scroll are joined through a non conformal interface.This serves to connect the hex and tet meshes and also allows a change in reference frameA Pera Global Company PERA China设置物理问题和求解器n对给定的问题，你需要定义材料属性流体 固体混合物选择合
11、适的物理模型湍流，燃烧，多相流等。指定操作条件指定边界条件提供初始值设置求解器控制参数设置监测收敛参数For complex problems solving a simplified or 2D problem will provide valuable experience with the models and solver settings for your problem in a short amount of time.A Pera Global Company PERA China求解n通过迭代求解这些离散的守恒方程直至收敛n以下情况达到收敛：两次迭代的流场结果差异小到可以忽略
12、监测残差趋势能帮助理解这个差异达到全局守恒全局量的平衡感兴趣的量（如阻力、压降）达到稳定值监测感兴趣量的变化.n收敛解的精度和以下因素有关：合适的物理模型，模型的精度网格密度，网格无关性数值误差A converged and mesh-independent solution on a well-posed problem will provide useful engineering results!A Pera Global Company PERA China查看结果n查看结果，抽取有用的数据使用可视化的工具能回答以下问题:什么是全局的流动类型？是否有分离？激波、剪切层等在哪儿出现？关键
13、的流动特征是否捕捉住了？数值报告工具能给出以下量化结果：力、动量平均换热系数面积分、体积分量通量平衡Examine results to ensure property conservation and correct physical behavior.High residuals may be caused by just a few poor quality cells.9.Update ModelA Pera Global Company PERA China修订模型n这些物理模型是否合适？流动是湍流的吗？流动是非稳态的吗？是否有压缩性效应？是否有三维效应？n这些边界条件是否合适？计算
14、域是否足够大？边界条件是否合适？边界值是否是合理的？n网格是否是足够的？加密网格能否提高精度？网格是否有无关性？是否需要提高网格捕捉几何的细节9.Update ModelA Pera Global Company PERA ChinaFLUENT 中的物理模型n流动和传热动量、质量、能量方程辐射n湍流雷诺平均模型(Spalart-Allmaras,k,k,雷诺应力模型)大涡模拟(LES)和分离涡模拟(DES)n组分输运n体积反应Arrhenius 有限速率化学反应湍流快速化学反应涡耗散,非预混,预混，局部预混湍流有限速率反应EDC,laminar flamelet,composition PD
15、F transport表面化学反应Pressure Contours in Near-Ground FlightTemperature Contours for Kiln Burner RetrofitA Pera Global Company PERA ChinaFLUENT 中的物理模型n多相流模型离散相模型(DPM)VOFMixturesEulerian-Eulerian and Eulerian-granularLiquid/Solid and cavitation phase changen动网格Moving zonesSingle and multiple reference fr
16、ames(MRF)Mixing plane modelSliding mesh modelMoving and deforming(dynamic)mesh(MDM)n用户定义标量输运方程Pressure Contours in a Squirrel Cage Blower(Courtesy Ford Motor Co.)GasoutletOiloutletThree-PhaseInletWateroutletContours of Oil Volume Fractionin a Three-Phase SeparatorA Pera Global Company PERA ChinaWork
17、bench 2 中的FLUENT CFDn启动ANSYS Workbenchn在工具栏中拖动Fluid Flow(FLUENT)到项目栏里A Pera Global Company PERA China读入几何n右键点击 Geometry cell A2 然后选择 Import Geometryn读入几何文件(CAD 模型或者 DesignModeler.agdb 文件)n你也可以把 FLUENT 和已经存在的 DesignModeler 进程连接起来A Pera Global Company PERA China生成网格n右键点击 Mesh cell 然后选择 Edit.Meshing 工具
18、打开，并读入几何n选择Mesh注意因为网格是从FLUENT中打开的，所以默认优先选择的是 FLUENTA Pera Global Company PERA China定义边界和域n使用 Named selections定义边界名字选择你想指定名字的面右键选择 Create Named Selection.键入名字然后点击 OK.n有时你需要指定流体域和固体域固体用来计算共轭传热velocity inletA Pera Global Company PERA China设置并运行 FLUENTn编辑 Setup cell 来设置物理问题边界条件求解器设置求解后处理n求解结束后，结果可以在FLUE
19、NT中的post里查看，或者输出到 CFD-Post 中查看等值线、矢量图分布图计算力和力矩非稳态结果的动画A Pera Global Company PERA ChinaFLUENT 软件演示n启动 FLUENT（假设网格已经生成好了）设置一个简单的问题求解流体流动后处理结果A Pera Global Company PERA ChinaANSYS FLUENT 培训教材第二节：求解器基础安世亚太科技（北京）有限公司A Pera Global Company PERA ChinaFLUENT 用户界面导航nFLUENT用户界面设计为项目树从上至下排列n在项目树中选择要设置的单元，输入窗口在中
20、心打开GeneralModelsMaterialsBoundaryConditionsSolver SettingsInitialization andCalculationPostprocessingA Pera Global Company PERA China缩放网格，选择量纲nFLUENT读入网格文件后，所有的维度默认是以米为单位的如果你的模型不是以米为单位建立的，你需要缩放网格缩放后需要确认一下计算域的大小。n如果是在 Workbench下读入网格，不需要缩放。然而，量纲默认为 MKS 系统n如果需要，可以使用混合的量纲系统。FLUENT 默认使用国际单位 SI 在 Set Unit
21、s 面板中，可以使用任意的量纲。DefineUnitsA Pera Global Company PERA China文本用户界面TUIn大多数GUI命令都有对应的 TUI 命令许多高级的命令只能通过 TUI获得按回车键能显示当前级的命令q 键进入上一级nFLUENT 可以在后台运行或通过历史记录文件journal运行A Pera Global Company PERA China鼠标功能n鼠标功能和二维/三维求解器的选择有关，可以在求解器中设定。n缺省设置2D 求解器左键平移中键缩放右键选择3D 求解器左键旋转中键缩放中键点击确定中心点右键选择n流场探针功能右键点击屏幕视图.n在 Workb
22、ench中可以设置另外的鼠标功能DisplayMouse ButtonsA Pera Global Company PERA China材料属性nFLUENT 提供标准的材料库，也允许用户创建自己的材料。n所选择的物理模型决定了哪些材料可用，以及必须设定这些材料的哪些属性。多相流（多种材料）燃烧（多种组分）传热（导热系数）辐射（发射率以及吸收率）n材料属性可以直接设定为温度、压力的函数和其他变量相关需要用UDF设定。A Pera Global Company PERA China材料库nFLUENT 中的材料库提供一系列预先定义的流体、固体和混合物如需要，可以拷贝材料并修改其属性n客户定义的材
23、料库 在现有的case中创建的新材料和反应机理，可以在以后的case中重复使用在 FLUENT中的材料面板里可以创建、使用、修改材料属性。A Pera Global Company PERA China操作条件n在参考压力位置设定的操作压力，是FLUENT在计算表压时的参考值n当计算浮力流时，操作温度设定了参考温度n操作密度是计算密度大范围变化流动问题的参考值A Pera Global Company PERA China并行计算nFLUENT 中的并行计算用来运行多个处理器，以减少计算时间，增加仿真效率对大规模网格或者复杂物理问题尤其有效FLUENT 是全并行的，能在大多数硬件和软件平台上运
24、行，如clusters 或者多核机器上n并行FLUENT 可以使用命令启动，也可以在启动面板中选择例如，启动一个 n-CPU 并行进程，用下面的命令fluent 3d tnn网格可以手工分区，或者用下面不同的方法自动分区非一致网格，滑移网格和壳导热区域需要逐个来分区A Pera Global Company PERA China总结n本节课程介绍了CFD仿真中经常用到的许多基础功能n并行计算能减少计算时间，但只针对大规模网格时有效n后续课程会涉及到非稳态问题的求解设置n其他未涉及到的议题（见附录）网格构形的关系在求解器中重新排序网格和编辑网格多面体网格转换基于求解器的网格自适应A Pera G
25、lobal Company PERA China附录A Pera Global Company PERA ChinaFLUENT JournalsnFLUENT 可以使用journal 文件以批处理方式运行njournal 是包括TUI命令的文本文件nFLUENT TUI 允许命令的缩写，如ls 列表工作目录下的文件 rcd 读入 case 和data 文件wcd 写 case 和 data 文件 rc/wc 读/写 case 文件rd/wd 读/写 data 文件it迭代n批处理文件中的TUI 命令可以在非交互模式下自动运行TUI 命令 file/read-bc 和 file/write-b
26、c 可以用来读写FLUENT 中的设置到一个文件中;Read case file;Initialize the solution/solve/initialize/initialize-flow;Calculate 50 iterationsit 50;Write data file;Calculate another 50 iterationsit 50;Write another data file;Exit FLUENTexityesSample Journal FileA Pera Global Company PERA China读入网格 Zonesn本例中，有两个域(fluid-u
27、pstream and fluid-downstream).n因此，FLUENT 把外壁面劈分为两个面(wall and wall:001).nFLUENT 也把中间的孔劈分为两个面(plate and plate-shadow).inletoutletwallplateplate-shadowfluid(cell zone)Default-interior zone(s)can always be ignored.A Pera Global Company PERA China网格构造信息n网格文件中存储了所有的网格信息。节点坐标连接关系域的定义n和几何定义类似，网格定义如下：Node 边的
28、交叉点/网格顶点Edge 面的边（由两个节点定义）Face 单元的边界，由一组边定义Cell域离散的控制体Zone 一系列节点、边、面或单元的集合n计算域由以上所有的信息组成对纯流动问题，域只包括流体域对共轭换热问题，或流固耦合问题，域还会包含固体域n边界条件设置在面上n材料属性和源项设置在单元上Simple 3D meshSimple 2D MeshNodeBoundaryFaceCellCellCenterCell FaceNodeBoundaryFaceCellEdgeA Pera Global Company PERA China网格的重新排序和编辑n网格的重新排序能使得邻近的单元排在
29、一起提高内存读取效率，减少计算带宽可以对整个域或者指定的域进行排序网格每个分区的带宽可以打印出来供参考n在网格菜单中，也可以对面/体做如下编辑：分割域、合并域通过合并重合的面或节点来融合域平移、旋转、镜像面或体域拉伸面形成体域替换体域或删除体域激活体域或冻结体域GridReorderZonesGridReorderDomainGridReorderPrint BandwidthA Pera Global Company PERA China多面体网格转换nFLUENT GUI 中可以把四面体或混合网格转换为多面体网格生成四面体网格然后在 FLUENT中转换为多面体网格优势 提高网格质量减少单元
30、数量用户可以控制转换过程劣势 不支持自适应，不能再次转换不支持光顺、交换、合并和拉伸等网格编辑工具n在网格菜单中有两种选择转换除了六面体外所有的网格为多面体网格不能转换有悬挂节点的网格六面体核心的网格可以通过单独程序转换只转换高度扭曲的网格为多面体网格GridPolyhedraConvert Skewed CellsGridPolyhedraConvert DomainTet/Hybrid MeshPolyhedral MeshA Pera Global Company PERA China分布文件和求解结果插值nFLUENT允许通过分布文件和数据插值对选择的变量在面或体上插值。例如，试验数据
31、或者其他FLUENT计算结果里的入口速度分布，或者粗网格的计算结果插值到密网格上。n分布文件是包含选择变量的点数据文件，可以通过FLUENT进程读/写n类似的，插值数据文件包括选择变量的离散数据，可以在FLUETN中读入和写出。FileProfileWriteFileProfileReadFileInterpolateA Pera Global Company PERA China网格自适应n网格自适应是求解过程中根据需要加密或粗化网格的技术。把满足条件的网格标注并存储起来。如需要，可以显示或更改这些网格点击 Adapt 对这些网格进行自适应 n注册这些网格的过程为：所有变量的梯度或等值线边界
32、上的所有单元 指定形状里的所有单元网格体积变化率近壁面网格的y+n下面这些技巧可以帮助实现自适应合并注册的适应区显示适应函数的等值线显示标注的适应网格给出基于网格尺寸和数量的适应限制Refine Threshold should be set to 10%of the value reported in the Max field.A Pera Global Company PERA China自适应案例-超音速流场n对压力梯度大的区域自适应网格以更好的捕捉通过激波的压力突变Initial Mesh(Generated by Preprocessor)Pressure Contours on
33、Initial MeshLarge pressure gradient indicating a shock(poor resolution on coarse mesh)A Pera Global Company PERA China自适应案例-超音速流场n基于求解结果的网格自适应允许更好的解析弓形激波和膨胀波Mesh adaption yields much better resolution of the bow shock.Adapted cells in locations of large pressure gradientsAdapted Mesh(Multiple Adapti
34、onsBased on Gradients of Pressure)Pressure Contours on Adapted MeshA Pera Global Company PERA ChinaANSYS FLUENT 培训教材第三节：边界条件安世亚太科技（北京）有限公司A Pera Global Company PERA China定义边界条件n要确定一个有唯一解的物理问题，必须指定边界上的流场变量指定进入流体域的质量流量、动量、能量等n定义边界条件包括:确定边界位置提供边界上的信息n边界条件类型和所采用的物理模型决定了边界上需要的数据n你需要注意边界上的流体变量应该是已知的或可以合理预
35、估的不好的边界条件对计算结果影响很大A Pera Global Company PERA China流体域n流体域是一系列单元的集合，在其上求解所有激活的方程n需要选择流体材料对多组分或多相流，流体域包含这些相的混合物n输入的选择项多孔介质域源项层流域固定值域辐射域A Pera Global Company PERA China多孔介质n多孔介质是一种特殊的流体域在 Fluid 面板中激活多孔介质域通过用户输入的集总阻力系数来确定流动方向的压降n用来模拟通过多孔介质的流动，或者流过其他均匀阻力的物体堆积床过滤纸多孔板流量分配器管束n输入各方向的粘性系数和惯性阻力系数A Pera Global
36、Company PERA China固体域n固体域是一组只求解导热问题而不求解流动方程的单元集合n只需要输入材料名称n选择项允许输入体积热源n如果临近固体域的单元是旋转周期边界，需要指定旋转轴n可以定义固体域的运动A Pera Global Company PERA ChinaFuelAirCombustor WallManifold box1Nozzle确定边界位置-例子n在本例中，入口条件有三个可能的位置:1.进气管的上游可以用均匀分布条件考虑混合效应非预混反应模型需要更多单元2.喷嘴进口平面非预混反应模型需要精确的入口分布流动仍然是非预混的3.喷嘴出口平面预混反应模型需要精确的分布由于进
37、口边界对流场的影响很大，不建议使用123A Pera Global Company PERA China一般的建议n如果可能，边界的位置和形状能保证流体或者进入流体域，或者流出流体域不是必须的，但这样能更好的收敛n垂直边界的方向不应该有大的梯度不正确的设置n减少近边界的网格扭曲度否则在计算早期会带来误差21Upper pressure boundary modified to ensure that flow always enters domain.A Pera Global Company PERA China边界条件类型n外部边界通用Pressure InletPressure Outl
38、et不可压缩流Velocity InletOutflow(不建议用)压缩流Mass Flow InletPressure Far Field其他WallSymmetryAxisPeriodic特定Inlet/Outlet VentIntake/Exhaust Fann内部边界FanInteriorPorous JumpRadiatorWalln域FluidSolidPorous mediaorificeoutletinletplate plate-shadowwallA Pera Global Company PERA China改变边界条件类型n域和域的类型在前处理阶段定义n要改变边界条件类
39、型：在 Zone 列表中选择域名。在 Type 下拉列表中选择希望的类型A Pera Global Company PERA China设定边界条件数据n在 BC 面板中设置设定指定边界的条件:在项目树中选择边界条件在 Zone 列表中选择边界名称点击 Edit边界条件数据可以从一个面拷贝到其他面n边界条件也可以通过 UDF和分布文件定义.n分布文件这样生成:从其他CFD模拟写一个分布文件创建一个有格式的文本文件 A Pera Global Company PERA China速度进口n指定速度速度大小，垂直入口方向分量大小和方向n指定入口均匀速度分布。如用UDF或者分布文件，可以指定分布入口
40、条件n速度入口用于不可压流动，不建议用于压缩流n速度大小可以是负值，意味着出口。A Pera Global Company PERA China压力进口n压力入口适用于压缩和不可压缩流压力入口被处理为从滞止点到入口的无损失过渡FLUENT 计算静压和入口的速度通过边界的流量随内部求解和指定的流动方向而改变n需要的输入表总压超音速/初始表压入口流动方向湍流量（如是湍流的话）总温(如果有传热和/或压缩）Incompressible:Compressible:A Pera Global Company PERA China流量入口n流量入口是为可压缩流设计的，但也可以用于不可压流动调整总压以适合流量
41、入口比压力入口更难收敛n要求的信息质量流量或流率超音速/初始表压如果当地为超音速，取静压，如果是亚音速，忽略此项。如果初场由此边界设定的化，用于初场计算总温（在 Thermal 面板）对不可压缩流取静温指定方向A Pera Global Company PERA China压力出口n适用于压缩和不可压流动如果流动在出口是超音速的，指定的压力被忽略在外流或非封闭区域流动，作为自由边界条件n要求输入表压 流体流入环境的静压。回流量 当有回流发生时，起到进口的作用 n对理想气体（可压缩）流动，可以使用无反射出口边界条件 A Pera Global Company PERA China壁面边界条件n粘
42、性流动中，壁面采用无滑移边界条件可以指定剪切应力.n热边界条件有几种类型的热边界条件。对一维或薄壳导热计算，可以指定壁面材料和厚度（细节会在传热课程介绍）。n对湍流可以指定壁面粗糙度基于局部流场的壁面剪切应力和传热n壁面可以设置平移或旋转速度A Pera Global Company PERA China对称面和轴n对称面不需要输入流场和几何都需要是对称的:对称面法向速度为零对称面所有变量法向梯度为零必须仔细确定正确的对称面位置n轴轴对称问题的中心线不需要输入必须和X轴正向重合Symmetry PlanesAxisA Pera Global Company PERA China周期边界条件n用
43、来减少全局网格量n流场和几何必须是旋转周期对称或平移周期对称旋转周期对称通过周期面的P=0 在流体域中必须指定旋转轴平移周期对称通过周期面的P必须有限模型是充分发展条件.指定每个周期的平均 P 或质量流量n如果没有在网格阶段定义周期条件，可以在FLUENT TUI中用下面命令指定/mesh/modify-zones/make-periodicTranslationally periodic planes2D Tube Heat ExchangerFlowRotationallyperiodicplanesA Pera Global Company PERA China内部边界面n只在单元的面上
44、定义:内部边界面的厚度为零内部边界面上的变量可以突变n用来实现下面一些物理模型:风扇散热器多孔突变区域相比多孔介质模型更易收敛内部面A Pera Global Company PERA ChinaCase 设置的复制n要复制一个 case 设置:通过TUI命令读写边界条件/file/write-bc创建一个边界条件文件/file/read-bc读入一个边界条件文件可以把二维case 的设置读入到三维 case中inlet-1inlet-2outlet-2outlet-1fluidinlet-1inlet-2outlet-2outlet-12D Flow Domain(approximation
45、)Actual 3D Flow DomainA Pera Global Company PERA China总结n边界域用来控制求解时的外部和内部边界，有许多边界类型用来定义不同的边界信息n实体域用来赋予流体或固体材料选择项包括多孔介质域、层流域、固定值域等n使用对称面和周期边界条件能减少计算量n未介绍的其他边界条件类型见附录远场压力排气扇/出风口进风口/抽气扇出口A Pera Global Company PERA China附录A Pera Global Company PERA China其他边界条件n压力远场条件用来模拟无穷远处的可压缩自由流，输入静压和自由流马赫数只有密度是用理想气体
46、计算时可以使用压力远场条件n压力出口的目标质量流量选项（不能用于多相流）固定压力出口的流量（常数或UDF）用 TUI可以设置迭代方法n排气扇/出风口用指定的压升/压降系数以及环境压力和温度模拟排气扇或出风口的条件n进风口/抽气扇用指定的压降/压升系数以及环境压力和温度模拟进风口或进气扇的条件n对LES/DES模拟的进口边界，在湍流模型一节中介绍A Pera Global Company PERA ChinaOutflown不需要压力或速度信息出口平面的数据由内部数据外插得到边界上加入质量流量平衡n所有变量的法向梯度为零流体在边界为充分发展noutflow 边界针对不可压缩流动不能和压力进口同时
47、使用（必须和速度进口一起使用）不能用于变密度的非稳态流动n有回流时收敛性很差.最终解如有回流，不能使用此条件A Pera Global Company PERA China多出口模拟n多出口流动可以使用压力出口或outflow压力出口 要求知道下游压力，FLUENT计算每个出口的流量比例Outflow:流量比例由 Flow Rate Weighting(FRW)计算：出口间的静压变化，以匹配设定的流量分配 Velocity inlet(V,T0)ORPressure inlet(p0,T0)Pressure outletPressure outlet Velocity inlet(V,T0)O
48、utflow(FRW2)Outflow(FRW1)A Pera Global Company PERA ChinaANSYS FLUENT 培训教材第四节：求解器设置安世亚太科技（北京）有限公司A Pera Global Company PERA China概要n使用求解器（求解过程概览）设置求解器参数收敛定义监测稳定性加速收敛精度网格无关性网格自适应非稳态流模拟（后续章节中介绍）非稳态流问题设置非稳态流模型选择总结附录A Pera Global Company PERA China求解过程概览n求解参数选择求解器离散格式n初始条件n收敛监测收敛过程稳定性设置松弛因子设置 Courant nu
49、mber加速收敛n精度网格无关性自适应网格NoSet the solution parametersInitialize the solutionEnable the solution monitors of interestModify solution parameters or gridCalculate a solutionCheck for convergenceCheck for accuracyStopYesYesNoA Pera Global Company PERA China求解器选择nFLUENT中有两种求解器 压力基和密度基。n压力基求解器以动量和压力为基本变量通过连续
50、性方程导出压力和速度的耦合算法n压力基求解器有两种算法分离求解器 压力修正和动量方程顺序求解。耦合求解器(PBCS)压力和动量方程同时求解Pressure-Based(segregated)Density-Based(coupled)Solve Mass Continuity;Update VelocitySolve U-MomentumSolve V-MomentumSolve W-MomentumPressure-Based(coupled)Solve Turbulence Equation(s)Solve SpeciesSolve EnergySolve Other Transport