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学习FLUENT的简单问题总结(转)

(2013-05-03 15:44:39)
分类: Fluent

  1 现在用FLUENT的UDF来加入模块,但是用compiled udf时,共享库老是连不上? 
解决办法:

出现这个问题的原因就是vc没有安装好,根据我的经验根本原因在于vc安装时没有创建环境变量,所以卸掉vc重新安装。一定要在安装时选中创建环境变量这一选项.

2 在使用UDF中用编译连接,按照帮助文件中给出的步骤去做了,结果在连接中报错 “系统找不到指定文件”。

udf 文件可能不在工作目录中,应该把它拷到工作目录下,或者输入它的全部路径. 
     
 3 收敛的判断标准

a 残差判断。

残差中1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。如果你的初值取得好,你的迭代会很快收敛,但是你的残差却依然很高;但是当你改变初场到比较不同的值时,你的残差开始会很大,但随后却可以很快降低到很低的水平,让你看起来心情很好。其实两种情况下流场是基本相同的。由此来看,判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。可以选定流场中具有特征意义的点,监测其速度,压力,温度等的变化情况。如果变化很小,符合你的要求,即可认为是收敛了。 一般来说,压力的收敛相对比较慢一些的。 是否收敛不能简单看残差图,还有许多其他的重要标准,比如进出口流量差、压力系数波动等等 尽管残差仍然维持在较高数值,但凭其他监测也可判断是否收敛。最重要的就是是否符合物理事实 或试验结论。 残差曲线是否满足只是一个表面的现象,还要看进口和出口总量差不得大于1%,而且即使这样子, 收敛解也不一定准确,它和网格划分/离散化误差,以及物理模型的准确性都有关系.所以得有试验数据做对比着理论分析了,当然最终是否正确是要看是否与实验数据相符合!但既然有残差图的话,总应该可以大概的看出 是否收敛吧?是否要残差要小到一定的程度,或者是残差不再增长,就可以一定程度上认为是收敛的。 残差的大小不能决定是否收敛,我在用FLUENT计算时,多采用监测一个面的速度(或者是压力、 紊动能等参数)基本上不随着计算时间的推移而变化,就认为基本达到收敛。

b 据质量守恒

收敛时进、出口的流量数值应大致相等(一般认为进出口质量差值比上入口质量的 相对值小于0.5%时收敛,但是对特殊情况可能不同 ),但符号相反,一般出口流量是负值。

4 在进行稳态计算时候,开始残差线是一直下降的,可是到后来各种残差线都显示为波形波动, 是不是不收敛?

有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。计算的精度(2阶),网格太疏,网格质量太差, 等都会使残差波动。 经常遇到,一开始下降,然后出现波动,可以降低松弛系数,我的问题就能收敛,但如果网格质量不好,是很难的。通常,计算非结构网格,如果问题比较复杂,会出现这种情况,建议作网格时多下些功夫 。理论上说,残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果, 与网格亚尺度雷诺数有关。例如,通常压力边界是主要的反射源,换成OUTFLOW边界会好些。 这主要根据经验判断。所以我说网格和边界条件是主要因素。
     残差――是cell各个Face的通量之和,当收敛后,理论上当单元体内没有源相时各个面流入的通量也就是对物理量的输运之和应该为0。最大残差或者RSM残差反映流场与所要模拟流场(指收敛后 应该得到的流场,当然收敛后得到的流场与真实流场之间还是存在一定的差距)的差距,残差越小越好,由于存在数值精度问题,不可能得到0残差,对于单精度计算一般应该低于初始残差1e-03 以下为好,但还要看具体问题。 一般在Fluent里可以添加进出口流量监控(print or plot),当残差收敛到一定程度后, 还要看进出口流量是否达到稳定平衡,才可以确认收敛与否。残差在较高位震荡,需要检查边界条件是否合理,其次检查初始条件是否合适,比如在有激波的流场,初始条件不合适,会带来流场的震荡。有时流场可能有分离或者回流,这本身是非定常现象,计算时残差会在一定程度上发生震荡,这时如果进出口流量是否达到稳定平衡,也可以认为流场收敛了(前提是要消除其他不合理因数)。另外Fluent缺省采用多重网格,在计算后期,将多重网格设置为零可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。 

5 实体、实面与虚体、虚面的区别

gambit的实体和虚体在生成网格和计算的时候对于结果没有任何影响,实体和虚体的主要区别有以下几点:

a 实体可以进行布尔运算但是虚体不能,虽然不能进行布尔运算,但是虚体存在merge,split等功能。

b 实体运算在很多cad软件里面都有,但是虚体是gambit的一大特色,有了虚体以后,gambit的建模和网格生成的灵活性增加了很多。

c 在网格生成的过程中,如果有几个相对比较平坦的面,你可以把它们通过merge合成一个 ,这样,作网格的时候,可以节省步骤,对于曲率比较大的面,可能生成的网格质量不好, 这时候,你可以采取用split的方式把它划分成几个小面以提高网格质量

6 加快收敛的小技巧

对于一个具体的问题,边界条件的设定当然是唯一的,只不过初始化时可以选择不同的初始条件(指定常流),为了使解的收敛比较好,我一般是逐渐的调节边界条件到额定值( "额定值"是指你题目中要求的入口或出口条件,例如计算一个管内流动,要求入口压力和温度为10MPa和3000K,那么我开始叠代时选择入口压力和温度为1MPa和500K(假设,这看你自己问题了),等流场计算的初具规模、收敛的较好了,再逐渐调高压力和温度,经过好几次调节后最终到达额定值10MPa和3000K,这样比一开始就设为10MPa和3000K收敛的要好些)这样每次叠代可以比较容易收敛,每次调节后不用再初始化即自动调用上次的解为这次的初始解,然后继续叠代。即使解收敛了,这并不意味着就可以基本确定模拟的结果是正确的,还需要和实验的结果以及理论分析结果进行对比分析。


     7 这个shadow从何而来?其边界层应当如何设定?


      你定义了属性不同的两个计算域(例如A和B区域),两个区域形成共同的交界面。其中A计算域的面取以前的名称,而B计算域的面则取该名称.shadow的名字。 Shadow是自动生成的 shadow面通常在两种情况下出现:a 当一个wall两面都是流体域时,那么wall的一面被定义为wall。wall的另一面就会被软件自动定义为wall_shadow,它的特性和wall是一样的。有关它的处理和wall面没有什么区别。2 另外一种情况就是当你在fluent软件中,把周期性面的周期特性除去时,也会出现一个shadow面,这种情况比较好理解,shadow面和原来的面分别构成周期性的两个面。shadow也出现在wall的一面是流体,而另一面是固体的情况。此时可以进行流体-固体的耦合计算。

8 静温和总温度

总温即驻点温度,速度完全滞止时的温度,静温即当地的热力学温度,两者有计算关系式的,由能量守衡知道总,机械能和热能的和是守衡的,当机械能全部转化为热能,准确点说这里应该指动能全部转化的时候,即速度为0的时候,那一点的温度就是驻点温度,也就是总温,这样的点在实际流场中可能存在,如前驻点,也可能不存在,只是一种换算而已,用来描述流体总能量的参量。 静温就是一般意义上的温度,就是你在那一点能测量出来的温度,比如你说的火场,那么实际温度,比如说1000度,这个就是静温。静温是区别总温的

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