搜索寫給剛接觸Fluent的新手（轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)）2
2017-01-14 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
38 在計算完成后,如何顯示某一斷面上的溫度值?如何得到速度矢量圖?如何得到流線?
這些都可以用tecplot來處理 將fluent計算的date和case文件倒入到tecplot中 斷面可以做切片
速度矢量圖流線圖 直接就可以選擇相應(yīng)選項來查看
39 分離式求解器和耦合式求解器的適用場合是什么?分析兩種求解器在計算效率與精度方面的區(qū)別
分離式求解器以前主要用于不可壓縮流動和微可壓流動,而耦合式求解器用于高速可壓流動。現(xiàn)在,兩種求解器都適用于從不可壓到高速可壓的很大范圍的流動,但總的來講,當計算高速可壓流動時,耦合式求解器比分離式求解器更有優(yōu)勢。
Fluent默認使用分離式求解器,但是,對于高速可壓流動,由強體積力(如浮力或者旋轉(zhuǎn)力)導(dǎo)致的強耦合流動,或者在非常精細的網(wǎng)格上求解的流動,需要考慮耦合式求解器。耦合式求解器耦合了流動和能量方程,常常很快便可以收斂。耦合式求解器所需要的內(nèi)存約是分離式求解器的1.5到2倍,選擇時可以根據(jù)這一情況來權(quán)衡利弊。在需要耦合隱式的時候,如果計算機內(nèi)存不夠,就可以采用分離式或耦合顯式。耦合顯式雖然也耦合了流動和能量方程,但是它還是比耦合隱式需要的內(nèi)存少,當然它的收斂性也相應(yīng)差一些。
需要注意的是,在分離式求解器中提供的幾個物理模型,在耦合式求解器中是沒有的。這些物理模型包括:流體體積模型(VOF),多項混合模型,歐拉混合模型,PDF燃燒模型,預(yù)混合燃燒模型,部分預(yù)混合燃燒模型,煙灰和NOx模型,Rosseland輻射模型,熔化和凝固等相變模型,指定質(zhì)量流量的周期流動模型,周期性熱傳導(dǎo)模型和殼傳導(dǎo)模型等。
而下列物理模型只在耦合式求解器中有效,在分離式求解器中無效:理想氣體模型,用戶定義的理想氣體模型,NIST理想氣體模型,非反射邊界條件和用于層流火焰的化學(xué)模型。
43 FLUENT中常用的文件格式類型:dbs,msh,cas,dat,trn,jou,profile等有什么用處?
在Gambit目錄中,有三個文件,分別是default_id.dbs,jou,trn文件,對Gambit運行save,將會在工作目錄下保存這三個文件:default_id.dbs,default_id.jou,default_id.trn。
jou文件是gambit命令記錄文件,可以通過運行jou文件來批處理gambit命令;
dbs文件是gambit默認的儲存幾何體和網(wǎng)格數(shù)據(jù)的文件;
trn文件是記錄gambit命令顯示窗(transcript)信息的文件;
msh文件可以在gambit劃分網(wǎng)格和設(shè)置好邊界條件之后export中選擇msh文件輸出格式,該文件可以被fluent求解器讀取。
Case文件包括網(wǎng)格,邊界條件,解的參數(shù),用戶界面和圖形環(huán)境。
Data文件包含每個網(wǎng)格單元的流動值以及收斂的歷史紀錄(殘差值)。Fluent自動保存文件類型,默認為date和case文件
Profile文件邊界輪廓用于指定求解域的邊界區(qū)域的流動條件。例如,它們可以用于指定入口平面的速度場。
讀入輪廓文件,點擊菜單File/Read/Profile...彈出選擇文件對話框,你就可以讀入邊界輪廓文件了。
寫入輪廓文件,你也可以在指定邊界或者表面的條件上創(chuàng)建輪廓文件。例如:你可以在一個算例的出口條件中創(chuàng)建一個輪廓文件,然后在其它算例中讀入該輪廓文件,并使用出口輪廓作為新算例的入口輪廓。要寫一個輪廓文件,你需要使用Write Profile面板(Figure 1),菜單:File/Write/Profile
44 在計算區(qū)域內(nèi)的某一個面(2D)或一個體(3D)內(nèi)定義體積熱源或組分質(zhì)量源。如何把這個zone定義出來?而且這個zone仍然是流體流動的。
在gambit中先將需要的zone定義出來,對于要隨流體流動我覺得這個可以用動網(wǎng)格來處理 在動網(wǎng)格設(shè)置界面 將這個隨流體流動的zone設(shè)置成剛體 這樣既可以作為zone不影響流體流通 也可以隨流體流動 只是其運動的udf不好定義 最好根據(jù)其流動規(guī)律編動網(wǎng)格udf
46 如何選擇單、雙精度解算器的選擇
Fluent的單雙精度求解器適合于所有的計算平臺,在大多數(shù)情況下,單精度求解器就能很好地滿足計算精度要求,且計算量小。
但在有些情況下推薦使用雙精度求解器:
1, 如果幾何體包含完全不同的尺度特征(如一個長而壁薄的管),用雙精度的;
2, 如果模型中存在通過小直徑管道相連的多個封閉區(qū)域,不同區(qū)域之間存在很大的壓差,用雙精度。
3, 對于有較高的熱傳導(dǎo)率的問題或?qū)τ谟休^大的長寬比的網(wǎng)格,用雙精度。
47 求解器為flunet5/6在設(shè)置邊界條件時,specify boundary types下的types中有三項關(guān)于interior,interface,internal設(shè)置,在什么情況下設(shè)置相應(yīng)的條件?它們之間的區(qū)別是什么?interior好像是把邊界設(shè)置為內(nèi)容默認的一部分;interface是兩個不同區(qū)域的邊界區(qū),比如說離心泵的葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)和葉輪出口的交界面;internal;請問以上三種每個的功能?最好能舉一兩個例子說明一下,因為這三個都是內(nèi)部條件吧,好像用的很多。
interface,interior,internal boundary區(qū)別?
在Fluent中,Interface意思為“交接面”,主要用途有三個:多重坐標系模型中靜態(tài)區(qū)域與運動區(qū)域之間的交接面的定義;滑移網(wǎng)格交接處的交接面定義,例如:兩車交會,轉(zhuǎn)子與定子葉柵模型,等等,在Fluent中,interface的交接重合處默認為interior,非重合處默認為wall;非一致網(wǎng)格交接處,例如:上下網(wǎng)格網(wǎng)格間距不同等。
Interior意思為“內(nèi)部的”,在Fluent中指計算區(qū)域。
Internal意思為“內(nèi)部的”,比如說內(nèi)能,內(nèi)部放射率等,具體應(yīng)用不太清楚。
48 FLUENT并行計算中Flexlm如何對多個License的管理?
在FLEXlm LMTOOLS Utility-〉config services->service name里選好你要啟動的軟件的配備的service name,然后配置好下邊的path to the lmgrd.exe file和path to the license file,然后save service,轉(zhuǎn)到FLEXlm LMTOOLS Utility->config services-〉start/stop/reread下,選中要啟動的license,start server即可
49 在“solver”中2D 、axisymmetric和axisymmetric swirl如何區(qū)別?對于2D和3D各有什么適用范圍?
從字面的意思很好理解axisymmetric和axisymmetric swirl的差別:
axisymmetric:是軸對稱的意思,也就是關(guān)于一個坐標軸對稱,2D的axisymmetric問題仍為2D問題。
而axisymmetric swirl:是軸對稱旋轉(zhuǎn)的意思,就是一個區(qū)域關(guān)于一條坐標軸回轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的區(qū)域,這產(chǎn)生的將是一個回轉(zhuǎn)體,是3D的問題。在Fluent中使用這個,是將一個3D的問題簡化為2D問題,減少計算量,需要注意的是,在Fluent中,回轉(zhuǎn)軸必須是x軸。
50 在設(shè)置速度邊界條件時,提到了“Velocity formulation(Absolute和Relative)”都是指的動量方程的相對速度表示和絕對速度表示,這兩個速度如何理解?
在定義速度入口邊界條件時,Reference Frame中有Absolute和Relative to Adjacent Cell Zone的選項,關(guān)于這個,Fluent用戶手冊上是這樣寫的:“ If the cell zone adjacent to the velocity inlet is moving, you can choose to specify relative or absolute velocities by selecting Relative to Adjacent Cell Zone or Absolute in the Reference Frame drop-down list. If the adjacent cell zone is not moving, Absolute and Relative to Adjacent Cell Zone will be equivalent, so you need not visit the list. ”
如果速度入口處的單元在計算的過程中有運動發(fā)生的情況(如果你使用了運動參考系或者滑移網(wǎng)格),你可以選擇使用指定相對于鄰近單元區(qū)域的速度或在參考坐標系中的絕對速度來定于入口處的速度;如果速度入口處的相鄰單元在計算過程中沒有發(fā)生運動,那么這兩種方法所定義的速度是等價的。
Specifying Relative or Absolute Velocity
If the cell zone adjacent to the wall is moving (e.g., if you are using a moving reference frame or a sliding mesh), you can choose to specify velocities relative to the zone motion by enabling the Relative to Adjacent Cell Zone option. If you choose to specify relative velocities, a velocity of zero means that the wall is stationary in the relative frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone in the absolute frame. If you choose to specify absolute velocities (by enabling the Absolute option), a velocity of zero means that the wall is stationary in the absolute frame, and therefore moving at the speed of the adjacent cell zone--but in the opposite direction--in the relative reference frame.
If you are using one or more moving reference frames, sliding meshes, or mixing planes, and you want the wall to be fixed in the moving frame, it is recommended that you specify relative velocities (the default) rather than absolute velocities. Then, if you modify the speed of the adjacent cell zone, you will not need to make any changes to the wall velocities, as you would if you specified absolute velocities.
Note that if the adjacent cell zone is not moving, the absolute and relative options are equivalent.
這個問題好像問的不是特別清楚,在Fluent6.3中,問題出現(xiàn)的這個Velocity formulation(Absolute和Relative)設(shè)置,應(yīng)該是設(shè)置求解器時出現(xiàn)的選項,在使用Pressure-based的求解器時,Fluent允許用戶定義的速度形式有絕對的和相對的,使用相對的速度形式是為了在Fluent中使用運動參考系以及滑移網(wǎng)格方便定義速度,關(guān)于這兩個速度的理解很簡單,可以參考上面的說明;如果使用Density-based的求解器,這個求解器的算法只允許統(tǒng)一使用絕對的速度形式。
51 對于出口有回流的問題,在出口應(yīng)該選用什么樣的邊界條件(壓力出口邊界條件、質(zhì)量出口邊界條件等)計算效果會更好?
答:給定流動出口的靜壓。對于有回流的出口,壓力出口邊界條件比質(zhì)量出口邊界條件邊界條件更容易收斂。
壓力出口邊界條件壓力根據(jù)內(nèi)部流動計算結(jié)果給定。其它量都是根據(jù)內(nèi)部流動外推出邊界條件。該邊界條件可以處理出口有回流問題,合理的給定出口回流條件,有利于解決有回流出口問題的收斂困難問題。 出口回流條件需要給定:回流總溫(如果有能量方程),湍流參數(shù)(湍流計算),回流組分質(zhì)量分數(shù)(有限速率模型模擬組分輸運),混合物質(zhì)量分數(shù)及其方差(PDF 計算燃燒)。如果有回流出現(xiàn),給的表壓將視為總壓,所以不必給出回流壓力?；亓髁鲃臃较蚺c出口邊界垂直。
52 對于不同求解器,離散格式的選擇應(yīng)注意哪些細節(jié)?實際計算中一階迎風(fēng)差分與二階迎風(fēng)差分有什么異同?
離散格式對求解器性能的影響
控制方程的擴散項一般采用中心差分格式離散,而對流項則可采用多種不同的格式進行離散。Fluent允許用戶為對流項選擇不同的離散格式(注意:粘性項總是自動地使用二階精度的離散格式)。默認情況下,當使用分離式求解器時,所有方程中的對流項均用一階迎風(fēng)格式離散;當使用耦合式求解器時,流動方程使用二階精度格式,其他方程使用一階精度格式進行離散。此外,當選擇分離式求解器時,用戶還可為壓力選擇插值方式。
當流動與網(wǎng)格對齊時,如使用四邊形或六面體網(wǎng)格模擬層流流動,使用一階精度離散格式是可以接受的。但當流動斜穿網(wǎng)格線時,一階精度格式將產(chǎn)生明顯的離散誤差(數(shù)值擴散)。因此,對于2D三角形及3D四面體網(wǎng)格,注意使用二階精度格式,特別是對復(fù)雜流動更是如此。一般來講,在一階精度格式下容易收斂,但精度較差。有時,為了加快計算速度,可先在一階精度格式下計算,然后再轉(zhuǎn)到二階精度格式下計算。如果使用二階精度格式遇到難于收斂的情況,則可考慮改換一階精度格式。
對于轉(zhuǎn)動及有旋流的計算,在使用四邊形及六面體網(wǎng)格式,具有三階精度的QUICK格式可能產(chǎn)生比二階精度更好的結(jié)果。但是,一般情況下,用二階精度就已足夠,即使使用QUICK格式,結(jié)果也不一定好。乘方格式(Power-law Scheme)一般產(chǎn)生與一階精度格式相同精度的結(jié)果。中心差分格式一般只用于大渦模擬,而且要求網(wǎng)格很細的情況。
53 對于FLUENT的耦合解算器,對時間步進格式的主要控制是Courant數(shù)(CFL),那么Courant數(shù)對計算結(jié)果有何影響?
courant number實際上是指時間步長和空間步長的相對關(guān)系,系統(tǒng)自動減小courant數(shù),這種情況一般出現(xiàn)在存在尖銳外形的計算域,當局部的流速過大或者壓差過大時出錯,把局部的網(wǎng)格加密再試一下。
在Fluent中,用courant number來調(diào)節(jié)計算的穩(wěn)定性與收斂性。一般來說,隨著courant number的從小到大的變化,收斂速度逐漸加快,但是穩(wěn)定性逐漸降低。所以具體的問題,在計算的過程中,最好是把courant number從小開始設(shè)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(wěn)定的話,可以適當?shù)脑黾?/span>courant number的大小,根據(jù)自己具體的問題,找出一個比較合適的courant number,讓收斂速度能夠足夠的快,而且能夠保持它的穩(wěn)定性。
54 在分離求解器中,FLUENT提供了壓力速度耦和的三種方法:SIMPLE,SIMPLEC及PISO,它們的應(yīng)用有什么不同
在FLUENT中,可以使用標準SIMPLE算法和SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法,默認是SIMPLE算法,但是對于許多問題如果使用SIMPLEC可能會得到更好的結(jié)果,尤其是可以應(yīng)用增加的亞松馳迭代時,具體介紹如下:
對于相對簡單的問題(如:沒有附加模型激活的層流流動),其收斂性已經(jīng)被壓力速度耦合所限制,你通?？梢杂?/span>SIMPLEC算法很快得到收斂解。在SIMPLEC中,壓力校正亞松馳因子通常設(shè)為1.0,它有助于收斂。但是,在有些問題中,將壓力校正松弛因子增加到1.0可能會導(dǎo)致不穩(wěn)定。
對于所有的過渡流動計算,強烈推薦使用PISO算法鄰近校正。它允許你使用大的時間步,而且對于動量和壓力都可以使用亞松馳因子1.0。對于定常狀態(tài)問題,具有鄰近校正的PISO并不會比具有較好的亞松馳因子的SIMPLE或SIMPLEC好。對于具有較大扭曲網(wǎng)格上的定常狀態(tài)和過渡計算推薦使用PISO傾斜校正。
當你使用PISO鄰近校正時,對所有方程都推薦使用亞松馳因子為1.0或者接近1.0。如果你只對高度扭曲的網(wǎng)格使用PISO傾斜校正,請設(shè)定動量和壓力的亞松馳因子之和為1.0比如:壓力亞松馳因子0.3,動量亞松馳因子0.7)。如果你同時使用PISO的兩種校正方法,推薦參閱PISO鄰近校正中所用的方法
55 對于大多數(shù)情況,在選擇選擇壓力插值格式時,標準格式已經(jīng)足夠了,但是對于特定的某些模型使用其它格式有什么特別的要求?
壓力插值方式的列表只在使用Pressure-based求解器中出現(xiàn)。一般情況下可選擇Standard;對于含有高回旋數(shù)的流動,高Rayleigh數(shù)的自然對流,高速旋轉(zhuǎn)流動,多孔介質(zhì)流動,高曲率計算區(qū)域等流動情況,選擇PRESTO格式;對于可壓縮流動,選擇Second Order;當然也可以選擇Second Order以提高精度;對于含有大體力的流動,選擇Body Force Weighted。
注意:Second Order格式不可以用于多孔介質(zhì);在使用VOF和Mixture多相流模型時,只能使用PRESTO或Body Force Weighted格式。
關(guān)于壓力插值格式的詳細內(nèi)容,請參考Fluent用戶手冊
57 討論在數(shù)值模擬過程中采用四面體網(wǎng)格計算效果好,還是采用六面體網(wǎng)格更妙呢?
在2D中,FLUENT 可以使用三角形和四邊形單元以及它們的混合單元所構(gòu)成的網(wǎng)格。在3D中,它可以使用四面體,六面體,棱錐,和楔形單元所構(gòu)成的網(wǎng)格。選擇那種類型的單元取決于你的應(yīng)用。當選擇網(wǎng)格類型的時候,應(yīng)當考慮以下問題:
設(shè)置時間(setup time)
計算成本(computational expense)
數(shù)值耗散(numerical diffusion )
1.設(shè)置時間
在工程實踐中,許多流動問題都涉及到比較復(fù)雜的幾何形狀。一般來說,對于這樣的問題,建立結(jié)構(gòu)或多塊(是由四邊形或六面體元素組成的)網(wǎng)格是極其耗費時間的。所以對于復(fù)雜幾何形狀的問題,設(shè)置網(wǎng)格的時間是使用三角形或四面體單元的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的主要動機。然而,如果所使用的幾何相對比較簡單,那么使用哪種網(wǎng)格在設(shè)置時間方面可能不會有明顯的節(jié)省。
如果你已經(jīng)有了一個建立好的結(jié)構(gòu)代碼的網(wǎng)格,例如FLUENT 4,很明顯,在FLUENT中使用這個網(wǎng)格比重新再生成一個網(wǎng)格要節(jié)省時間。這也許是你在FLUENT模擬中使用四邊形或六面體單元的一個非常強的動機。注意,對于從其它代碼導(dǎo)入結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,包括FLUENT 4,FLUENT 有一個篩選的范圍。
2.計算成本
當幾何比較復(fù)雜或流程的長度尺度的范圍比較大的時候,可以創(chuàng)建是一個三角形/四面體網(wǎng)格,因為它與由四邊形/六面體元素所組成的且與之等價的網(wǎng)格比較起來,單元要少的多。這是因為一個三角形/ 四面體網(wǎng)格允許單元群集在被選擇的流動區(qū)域中,而結(jié)構(gòu)四邊形/六面體網(wǎng)格一般會把單元強加到所不需要的區(qū)域中。對于中等復(fù)雜幾何,非結(jié)構(gòu)四邊形/六面體網(wǎng)格能構(gòu)提供許多三角形/ 四面體網(wǎng)格所能提供的優(yōu)越條件。
在一些情形下使用四邊形/六面體元素是比較經(jīng)濟的,四邊形/六面體元素的一個特點是它們允許一個比三角形/四面體單元大的多的縱橫比。一個三角形/ 四面體單元中的一個大的縱橫比總是會影響單元的偏斜(skewness),而這不是所希望的,因為它可能妨礙計算的精確與收斂。所以,如果你有一個相對簡單的幾何,在這個幾何中流動與幾何形狀吻合的很好,例如一個瘦長管道,你可以運用一個高縱橫比的四邊形/六面體單元的網(wǎng)格。這個網(wǎng)格擁有的單元可能比三角形/ 四面體少的多。
3.數(shù)值耗散
在多維情形中,一個錯誤的主要來源是數(shù)值耗散,術(shù)語也為偽耗散(false diffusion)。之所以稱為“偽耗散”是因為耗散不是一個真實現(xiàn)象,而是它對一個流動計算的影響近似于增加真實耗散系數(shù)的影響。
關(guān)于數(shù)值耗散的觀點有:
當真實耗散小,即情形出現(xiàn)對流受控時(即本身物理耗散比較小時),數(shù)值的耗散是最值得注意的。
關(guān)于流體流動的所有實際的數(shù)值設(shè)計包括有限數(shù)量的數(shù)值耗散。這是因為數(shù)值耗散起于切斷錯誤,而切斷錯誤是一個表達離散形式的流體流動方程的結(jié)果。
用于FLUENT 中的二階離散方案有助于減小數(shù)值耗散對解的影響。
數(shù)值耗散的總數(shù)反過來與網(wǎng)格的分解有關(guān)。因此,處理數(shù)值耗散的一個方法是改進網(wǎng)格。
當流動與網(wǎng)格相吻一致時,數(shù)值耗散減到最小。
最后這一點與網(wǎng)格的選擇非常有關(guān)。很明顯,如果你選擇一個三角形/ 四面體網(wǎng)格,那么流動與網(wǎng)格總不能一致。另一方面,如果你使用一個四邊形/六面體網(wǎng)格,這種情況也可能會發(fā)生,但對于復(fù)雜的流動則不會。在一個簡單流動中,例如過一長管道的流動,你可以依靠一個四邊形/六面體網(wǎng)格以盡可能的降低數(shù)值的耗散。在這種情形,使用一個四邊形/六面體網(wǎng)格可能有些有利條件,因為與使用一個三角形/ 四面體單元比起來,你將能夠使用比較少的單元而得到一個更好的解。
59 在UDF中compiled型的執(zhí)行方式和interpreted型的執(zhí)行方式有什么不同
編譯型UDF:
采用與FLUENT 本身執(zhí)行命令相同的方式構(gòu)建的。采用一個稱為Makefile的腳本來引導(dǎo)c 編譯器構(gòu)造一個當?shù)啬繕司幋a庫(目標編碼庫包含有將高級c 語言源代碼轉(zhuǎn)換為機器語言。)這個共享庫在運行時通過“動態(tài)加載”過程載入到FLUENT 中。目標庫特指那些使用的計算機體系結(jié)構(gòu),和運行的特殊FLUENT 版本。因此,FLUENT 版本升級,計算機操作系統(tǒng)改變以及在另一臺不同類型的計算機上運行時,這個庫必須進行重構(gòu)。
編譯型UDF 通過用戶界面將原代碼進行編譯,分為兩個過程。這兩個過程是:訪問編譯UDF 面板,從源文件第一次構(gòu)建共享庫的目標文件中;然后加載共享庫到FLUENT中。
采用與FLUENT 本身執(zhí)行命令相同的方式構(gòu)建的。采用一個稱為Makefile的腳本來引導(dǎo)c 編譯器構(gòu)造一個當?shù)啬繕司幋a庫(目標編碼庫包含有將高級c 語言源代碼轉(zhuǎn)換為機器語言。)這個共享庫在運行時通過“動態(tài)加載”過程載入到FLUENT 中。目標庫特指那些使用的計算機體系結(jié)構(gòu),和運行的特殊FLUENT 版本。因此,FLUENT 版本升級,計算機操作系統(tǒng)改變以及在另一臺不同類型的計算機上運行時,這個庫必須進行重構(gòu)。
編譯型UDF 通過用戶界面將原代碼進行編譯,分為兩個過程。這兩個過程是:訪問編譯UDF 面板,從源文件第一次構(gòu)建共享庫的目標文件中;然后加載共享庫到FLUENT中。
解釋型UDF:
解釋型UDF 同樣也是通過圖形用戶界面解釋原代碼,卻只有單一過程。這一過程伴隨著運行,包含對解釋型UDF 面板的訪問,這一面板位于源文件中的解釋函數(shù)。
在FLUENT內(nèi)部,源代碼通過c 編譯器被編譯為即時的、體系結(jié)構(gòu)獨立的機器語言。UDF 調(diào)用時,機器編碼通過內(nèi)部模擬器或者解釋器執(zhí)行。額外層次的代碼導(dǎo)致操作不利,但是允許解釋型UDF 在不同計算結(jié)構(gòu),操作系統(tǒng)和FLUENT 版本上很容易實現(xiàn)共享。如果迭代速度成為焦點時,解釋型UDF 可以不用修改就用編譯編碼直接運行。
解釋型UDF 使用的解釋器不需要有標準的c 編譯器的所有功能。特別是解釋型UDF 不含有下列C 程序語言部分:
goto 語句聲明;無ANSI-C 語法原形;沒有直接數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)引用;局部結(jié)構(gòu)的聲明;聯(lián)合函數(shù)指針;函數(shù)陣列;
解釋型UDF與編譯型UDF的區(qū)別:
在解釋型與編譯型UDF 之間的主要的不同之處是很重要的,例如當你想在UDF 中引進新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時。解釋型不能通過直接數(shù)據(jù)引用獲得FLUENT 解算器的數(shù)據(jù);只能間接的通過FLUENT 預(yù)先提供的宏來獲取數(shù)據(jù)。具體請參考第7 章。
在解釋型與編譯型UDF 之間的主要的不同之處是很重要的,例如當你想在UDF 中引進新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時。解釋型不能通過直接數(shù)據(jù)引用獲得FLUENT 解算器的數(shù)據(jù);只能間接的通過FLUENT 預(yù)先提供的宏來獲取數(shù)據(jù)。具體請參考第7 章。
總結(jié)一下,當選擇寫解釋型或者編譯型UDF時,記住以下幾條:
解釋型UDF:對別的運行系統(tǒng)是可移植的,可以作為編譯型運行,不需要c 編譯器,比編譯型的要慢,在使用C 程序語言時有限制,不能鏈接到編譯系統(tǒng)或者用戶庫,只能通過預(yù)先提供的宏訪問FLUENT 中存儲的數(shù)據(jù)。
編譯型UDF:運行要快于解釋型UDF,對C 程序語言沒有限制,可以使用任何ANSI-compliant c 編譯器進行編譯,可以調(diào)用其他語言寫的函數(shù)(特別是獨立于系統(tǒng)和編譯器的),如果包含某些解釋器不能處理的c 語言部分時用解釋型UDF 是不行的。
總之,當決定哪一類型的udf 應(yīng)用到你的模型時:
對小的,直接的函數(shù)用解釋型;對復(fù)雜函數(shù)使用編譯型
61 FLUENT help和GAMBIT help能教會我們(特別是剛?cè)腴T的新手)學(xué)習(xí)什么基本知識?
答:可以了解其基本原理和基本的操作。不過我覺得對于新手熟悉軟件最好的還是tutorial guide
63 FLUENT模擬飛行器外部流場,最高MA多少時就不準確了?MA達到一定的程度做模擬需注意哪些問題?
答:不準確的標準是什么?沒有判斷標準就沒辦法判斷。一般來說fluent計算馬赫數(shù)大于3~5之后就不是很理想了(不過相信版本越新結(jié)果越好)。計算的時候應(yīng)該從低馬赫數(shù)慢慢往上算。比如說如果計算馬赫數(shù)是5的話,就在馬赫數(shù)4的計算結(jié)果上算。另外,求解器需選擇耦合和顯式的。(對于6.3來說,選擇基于密度的求解器)
68 做飛機設(shè)計時,經(jīng)常計算一些翼型,可是經(jīng)常出現(xiàn)計算出來的阻力是負值,出現(xiàn)負值究竟是什么原因,是網(wǎng)格的問題還是計算參數(shù)設(shè)置的問題?
如果這個問題對于某個人經(jīng)常出現(xiàn)的話,那就比較奇怪了,阻力是負值,難道就是傳說中的前緣吸力現(xiàn)身?呵呵,只是開個玩笑:),估計肯定是計算錯了或者是設(shè)置錯了。在飛機翼型氣動里面,阻力主要有兩種成份:壓差阻力和摩擦阻力。應(yīng)該是正值的。
排除是計算過程的其他問題,我覺得在使用Fluent進行這方面的計算時,需要注意兩個方面:
1.參考值的設(shè)置,也就是Report->Reference Values...
這些參考值,是用來計算Re,以及升力,阻力,力矩系數(shù)所要用到的。如果設(shè)置不當,即使計算過程是對的,所得到的升阻力等系數(shù)也是不對的。對于2D翼型仿真計算,比較容易出錯的就是里面的Area該寫什么,單位是平方米,這里應(yīng)該填寫翼型的弦長(Chord Length),The area here is actually area per unit depth;就是每單位展長的面積。
2.在監(jiān)視力的時候,關(guān)于力的矢量方向設(shè)置,Solve->Monitor->Force...
這個矢量方向千萬不要小看,不能填錯,填錯了就可能出現(xiàn)阻力是負值的錯誤,Fluent之前的版本所附帶的例子,關(guān)于NACA0012翼型的計算中,這里的矢量就設(shè)置錯了,受錯誤例子的影響,韓占忠那本書中三角形翼型的那個例子也設(shè)置錯誤,在書的第112頁的第6步的第(7)小步就設(shè)置錯誤,升力系數(shù)的力方向矢量,應(yīng)該是X=-0.087155,Y=0.996195;前面他也寫到要注意:要確保阻力和升力分別與來流平行和垂直,那么這兩個力矢量肯定是垂直的了,那么這兩個矢量的點乘就肯定等于零了;所幸的是,在Fluent6.3版本的例子中,這個錯誤已經(jīng)改正過來了。
74 大概需要劃分100萬個左右的單元,且只計算穩(wěn)態(tài)流動,請問這樣的問題PC機上算的了嗎?如果能算至少需要怎樣的計算機配置呢?
答:一般來說,按照1000個節(jié)點對1MB內(nèi)存這樣預(yù)估就差不多了,只計算穩(wěn)態(tài)流動,pc機應(yīng)該差不多了,不過因為一般的pc機可能在連續(xù)計算5、6天之后就出現(xiàn)浮點運算錯誤,所以如果計算不是很復(fù)雜,采用的求解器和湍流模型不是太好計算資源,應(yīng)該還是可以的。
如果使用pc機計算,建議至少采用2GB內(nèi)存,主板最好固態(tài)電容,不易爆漿,電源最好功率大典,應(yīng)該差不多了,現(xiàn)在流行四核cpu的,可以考慮使用四核的,這樣的配置下來也不比服務(wù)器差多少。
76 GAMBIT劃分三維網(wǎng)格后,怎樣知道結(jié)點數(shù)?如何知道總生成多少網(wǎng)格(整個模型)?
答:個人一般是將網(wǎng)格讀入fluent后,通過grid->info->size來看:
77 在FLUENT的后處理中可以顯示一個管道的。某個標量的。圓截面平均值沿管道軸線(中心線)的變化曲線嗎?何顯示空間某一點的數(shù)值呀(比如某一點溫度)?
正確的方法應(yīng)該是輸入命令畫曲線
命令輸入狀態(tài)下直接按回車
>plot
>c-a-a (就是circum-average-axial)
再空按回車顯示可以選擇的值(從溫度到nusselt數(shù)應(yīng)有盡有)
比如輸入>temp (溫度)
>100 (軸向數(shù)據(jù)點個數(shù))
>filename.txt (文件名,隨便取)
>no (不知道什么,order point)
然后在plot-file里選擇輸出就可以了
另定義空間點的方法為surface-point,輸入點的坐標或者直接在網(wǎng)格上標記,然后就能在后處理時看到這個點的選項了。
80 如何在gambit中輸入cad和Pro/e的圖形?如何將FLUNET的結(jié)果EXPORT成ANSYS的文件?
答:autocad需要將圖形轉(zhuǎn)化為sat格式,pro/e可以將文件轉(zhuǎn)化為igse或者stp格式。在fluent的flie/export 中可以選擇導(dǎo)出ansys格式的文件
87 courant數(shù):在模擬高壓的流場的時候,迭代的時候總是自動減小其數(shù)值,這是什么原因造成的,為什么?怎么修改?
這是流場的壓力梯度較大,Fluent自身逐步降低時間步長,防止計算發(fā)散。我一般的處理辦法是:先將邊界條件上的壓力設(shè)置較低點,使得壓力梯度較小一點,等到收斂的感覺差不多,在這個基礎(chǔ)上,逐漸把壓力增大,這樣就不容易發(fā)散。
94 把帶網(wǎng)格的幾個volume,copy到另一處,但原來split的界面,現(xiàn)在都變成了wall,怎么才能把wall變成內(nèi)部流體呢?
直接邊界面定義為interior即可
97 在udf中,U,V,W代表的速度,分別代表什么方向的,直角坐標還是柱坐標?
應(yīng)該是在直角坐標系中,U、V、W分別代表是X、Y、Z的方向
98 Gambit的網(wǎng)格相連問題:如果物體是由兩個相連的模型所結(jié)合,一個的網(wǎng)格劃分比較密、另一個比較稀疏,用Gambit有辦法將兩個網(wǎng)格密度不同的物體,相連在一起嗎?
請參考第16題答案。將兩種網(wǎng)格交界的地方設(shè)置成一對interface即可
100 在FLUENT里定義流體的密度時,定義為不可壓理想流體是用在什么地方呀,講義上說是用于可變密度的不可壓流動,不知如何理解?
答:define/matirial 中定義?？勺兠芏鹊牟豢蓧嚎s流動,就是說在該流動下,流體介質(zhì)的密度可以認為不變。比如說空氣在流速在0.3馬赫的情況下都可以認為是密度不變的
101 已經(jīng)建好的模型,想修改一些尺寸,但不知道頂點的座標,請問如何在gambit中顯示點的座標?
答:在gambit中的geometr-〉vortex->summarize vortices即可顯示點的坐標。
102 在FLUENT模擬以后用display下的操作都無法顯示,不過剛開始用的是好的,然后就不行了,為什么?
答: DirectX 控制面板中的“加速”功能禁用即可
103 能否同時設(shè)置進口和出口都為壓力的邊界條件?在這樣的邊界條件設(shè)置情況下發(fā)現(xiàn)沒有收斂,研究的物理模型只是知道進口和出口的壓力,不知道怎么修改才能使其收斂?
當然可以同時設(shè)置進口和出口都為壓力的邊界條件。如果沒有收斂,需要首先看看求解器、湍流模型、氣體性質(zhì)和邊界條件時有沒有出現(xiàn)warning;其次,還是我上邊的帖子所說的,對于可壓流動,采用壓力邊界條件,不能一下把壓力和溫度加到所需值,應(yīng)該首先設(shè)置較低的壓力或溫度,然后逐漸增大,最后達到自己所需的值。
104 在FLUENT計算時,有時候計算時間會特別長,為了避免斷電或其它情況影響計算,應(yīng)設(shè)置自動保存功能,如何設(shè)置自動保存功能?在非定常計算中讀入自動保存文件時如下出現(xiàn)問題:
Writing "F:\propane\16\160575.cas"...
Error: sopenoutputfile&: unable to open file for output
Error Object: "F:\propane\16\160575.cas"
Error: Error writing "F:\propane\16\160575.cas".
Error Object: #f
非定常的,算了一段之后停下來,改天繼續(xù)算的時候,自動保存的時候出現(xiàn)問題,請問如何解決?
答:File->write->Autosave就可以實現(xiàn)自動保存。只要你在寫自動保存文件的時候,文件名另取一個就行,比如Writing "F:\propane\16\160575_1.cas
105 gambit劃分時運動部分與靜止部分交接面:一個系統(tǒng)的兩塊,運動部分與靜止部分交接部分近似認為沒有空隙(無限小,雖然實際上是不可能的),假設(shè)考慮做成一個實體,那么似乎要一起運動或靜止;假設(shè)分開做成兩個實體,那么交接處的兩個不完全重合的面要設(shè)為WALL還是什么呢,設(shè)成WALL不就不能過流了嗎?
將這一對接觸面設(shè)置成Interface就行了,具體請參考第47題的解答
106 在計算模擬中,continuity總不收斂,除了加密網(wǎng)格,還有別的辦法嗎?別的條件都已經(jīng)收斂了,就差它自己了,還有收斂的標準是什么?是不是到了一定的尺度就能收斂了,比如10-e5具體的數(shù)量級就收斂了
continuity 是質(zhì)量殘差,具體是表示本次計算結(jié)果與上次計算結(jié)果的差別,如果別的條件收斂了,就差它。可以點report, 打開里面FLUX選項,算出進口與出口的質(zhì)量流量差,看它是否小于0.5%.如果小于,可以判斷它收斂.
108 想把gambit的圖形保存成圖片,可是底色總是黑色,怎么改為白色呀。用windows中畫圖板的反色,好像失真很多。如何處理?
答:首先點開GAMBIT的EDIT菜單,其次點GRAPHICS,在下拉列表中點到 WINDOWS BACKGROUND COLOR BLACK 一項 在下面VALUE 中填寫WHITE,再點左面的MODIFY,就可以了.
110 在分析一個轉(zhuǎn)輪時,想求得轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)矩,不知道fluent中有什么方法可以提供該數(shù)據(jù)。本來想到用葉片上面的壓力乘半徑,然后做積分運算,但是由于葉片正反壁面統(tǒng)一定義的,即全部定義為wall-rn1,所以分不出方向來了
答:report/force/moment 定義需要計算的面和旋轉(zhuǎn)中心就ok了
111 如何在gambit中實現(xiàn)坐標軸的變換:有一個三維的網(wǎng)格,想在柱坐標中實現(xiàn),可是gambit中一直顯示直角坐標?
答:對于這個問題,你可以嘗試一下:Operation--->Tools--->Coordinate System--->Activate Coordinate System
113 利用vof非穩(wěn)態(tài)求解,結(jié)果明顯沒有收斂的情況下,為什么就開始提示收斂,雖然可以不管它,繼續(xù)算下去達到收斂。但是求解怎么會提前收斂?
可以吧殘差圖的k和E 改小點,就好點了。另外 vof 中 殘差圖一般是波動的吧所以最好設(shè)置檢測面 比如說進出口流量 來確定你的計算的準確性
116 在Gambit中如何將兩個dbs文件到入:把爐膛分成了三個dbs文件,現(xiàn)在想導(dǎo)入兩個dbs文件,在Gambit中進行操作,但好象使用open命令就只能open一個dbs文件,請問這要怎么處理?
答:將其中一個導(dǎo)出成iges或者別的格式,然后就能和dbs一起導(dǎo)入了。
119 用GAMBIT生成網(wǎng)格時要是出現(xiàn)負值怎么辦啊?有什么辦法可以改正嗎,只能將網(wǎng)格重新畫嗎?
答:好像只能重新生成。也就是要在線上重新布點,重新生成面網(wǎng)格等等。
120 scale是把你所畫模型中的單位轉(zhuǎn)化為Fluent默認的m,而unite是根據(jù)你自己的需要轉(zhuǎn)化單位,也就是把Fluent中默認的m轉(zhuǎn)畫為其他的單位,兩中方法對計算沒有什么影響嗎?
答:scale是對幾何進行比例縮放,而unit只是改變單位,不改變幾何外形的大小。比如,一個是1m的幾何外形,通過scale將m變?yōu)?/span>mm,那么幾何外形就變成了1mm。如果通過unite將m改為mm,那么幾何外形不變,還是1000mm,只是表示的單位變成mm了
121 GAMBIT處理技巧:兩個圓內(nèi)切產(chǎn)生的尖角那個面如何生成網(wǎng)格質(zhì)量才比較好?
答:可以采用劃分結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的方法(對于狹縫的一般處理都是生成長寬比很大的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格);或者將這個尖角導(dǎo)個圓弧之后再劃分網(wǎng)格(也就是進行幾何簡化)
128 在gambit中對一體積成功的進行了體網(wǎng)格,網(wǎng)格進行了examine mesh,也沒有什么問題,可當要進行邊界類型(boundary type)的設(shè)定時,卻發(fā)現(xiàn)type 只有node, element_side兩項,沒有什么wall,pressure_outlet等。為何無法定義邊界?
答:因為沒有選擇求解器為fluent 5/6
132 網(wǎng)格數(shù)量和內(nèi)存之間的關(guān)系是什么?
大概有這樣一個估計:“1k網(wǎng)格=1M內(nèi)存。”
對于一臺有1G內(nèi)存的計算機,你能接受的計算網(wǎng)格數(shù)最好少于100萬,當然這只是一個粗略的說法,影響計算速度的因素還有Fluent計算的設(shè)置等。
133 如何在FLUENT中進行密度的選擇?
FLUENT中的密度我個人認為是指流體的狀態(tài)方程,包括不可壓縮(常數(shù)),不可壓縮理想流體;可壓縮理想流體;或者定義成溫度的線性關(guān)系;
也可以通過udf定義成壓力和溫度的復(fù)雜函數(shù)(但是我親自實踐過)定義成壓力的函數(shù)要么收斂后結(jié)果不對,要么根本不收斂(我定義的是if97標準水蒸汽性質(zhì))。
因此,如果說問題中的密度要寫成壓力的復(fù)雜函數(shù),會對收斂帶來一定困難。
設(shè)置,在所選材料的density里面選
142 什么是多孔介質(zhì);在那些方面應(yīng)用?
多孔介質(zhì)由固體物質(zhì)組成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的微小空隙構(gòu)成的介質(zhì)。 多孔介質(zhì)在很多方面都有運用,像醫(yī)學(xué),工業(yè),環(huán)境,軍事等! 我個人曾經(jīng)做過這方面的實驗。主要是多孔陶瓷,運用它來進行除塵的!
143 有沒有介紹多孔介質(zhì)的專業(yè)書籍?
《多孔介質(zhì)流體動力學(xué)》貝爾 著;李競生,陳崇希 譯 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1983.8
《 多孔介質(zhì)污染物遷移動力學(xué)》仵彥卿編著上海:上海交通大學(xué)出版社,2007
《多孔介質(zhì)——流體滲移與孔隙結(jié)構(gòu)》 FAL DULLIEN 著 石油工業(yè)出版
《多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)理論與應(yīng)用》作者:劉偉 范愛武 黃曉明 科學(xué)出版社
《多孔介質(zhì)溶質(zhì)運移動力學(xué) 》張永祥,陳鴻漢著 北京 地震出版社 2000
155 如何區(qū)分層流和紊流? 以什么為標準來區(qū)分呢?從層流過渡到紊流的標準是什么?
答:自然界中的流體流動狀態(tài)主要有兩種形式,即層流laminar和湍流(就是問題中所說的紊流)turbulence.層流是指流體在流動過程中兩層之間沒有相互混滲,而湍流是指流體不是處于分層流動狀態(tài)。
對于圓管內(nèi)流動,雷諾數(shù)小于等于2300,管流一定為層流,雷諾數(shù)大于等于8000到12000之間,管流一定為湍流,雷諾數(shù)大于2300而小于8000時,流動處于層流與湍流的過渡區(qū)。
對于一般流動,在計算雷諾數(shù)時,可以用水力半徑代替管徑。
157 gambit不響應(yīng)鍵盤的原因。
要把輸入法調(diào)到英文輸入狀態(tài),,
158 gambit不能正常啟動的原因有哪些
1、在Gambit建模過程中出現(xiàn)界面突然跳出,并且下次運行Gambit時,界面調(diào)不出來,這時只需刪去gambit工作目錄下的(默認的工作目錄為\FLUENT.INC\ntbin\ntx86)后綴為*.lok的文件,就會恢復(fù)正常。
2、出錯信息“IDENTIFIER "default_id" CURRENTLY OPEN”,Gambit的缺省文件已經(jīng)打開,gambit運行失敗,到用戶默認目錄刪default_id.*等文件。
3、出錯信息“unable find Exceed X Server ” ,GAMBIT需要裝EXCEED才能用,推薦EXCEED 6.2。
159 在fluent中如何設(shè)置工作目錄?在Gambit中如何設(shè)置工作目錄?
找到桌面上的Fluent或者Gambit圖標,右鍵圖標,“屬性”->"起始位置”...
將起始位置設(shè)置為你想要的文件夾目錄就可以了。
160 在計算過程中其它指數(shù)都收斂了,就continuity不收斂是怎么回事?在初始化設(shè)置中,那些項影響continuity的收斂?
在計算過程中其他指數(shù)都收斂了,就continuity不收斂,這種情況一般出現(xiàn)在多相流中,在初始化設(shè)置中,可能把上次計算結(jié)果的進口參數(shù)作為初始化設(shè)置,可以加快continuity的收斂,不過更重要的是改進網(wǎng)格質(zhì)量
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