fluent网格数少不精确

fluent网格数少不精确,第1张

原因如下:
个人认为主要有三项:
1、网格的正交性,雅可比值,扭角,和光滑性。
对于一般的CFD程序,结构化网格要求正交性和光滑性要比较好,但是对于FLUENT这样基于非结构网格的,尤其是其中程序中加入了很多加快收敛速度的方法的软件,后者要求就不要太高。因此真正需要考虑网格影响的,一般应该在基于结构网格的软件上才需要。基于非结构网格的有限体积法,计算通量的时候存在相邻节点的通量计算本身就可能存在计算误差,所以精度始终有限,顺便说一下,对于FLUENT,顶多二阶离散格式就够了,而且绰绰有余。甚至诸多工程师认为一阶精度足够用于工程计算,因为FLUENT的内核算法缺陷在于,其在计算中的误差远远达不到二阶的精度。
2、网格质量本身与具体问题的具体几何特性、流动特性及流场求解算法有关。
因此,网格质量最终要由计算结果来评判,但是误差分析以及经验表明,CFD计算对计算网格有一些一般性的要求,例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。对于复杂几何外形的网格生成,这些要求往往并不可能同时完全满足。例如,给定边界网格点分布,采用Laplace方程生成的网格是最光滑的,但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件,其网格点分布也很有可能不能捕提流动特征,因此,最光滑的网格不一定是最好的网格。
3、对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Tacobian必须为正值,即网格体积必须为正,其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角(skewangle)纵横比(aspectratioLaplacian、以及弧长(arclength)等。通过计算、检查这些参数,可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。有限元素法关于插值逼近误差估计的理论,实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定:即每个单元的内切球半径与外切球半径之比,应该是一个适当的,与网格疏密无关的常数。

ZONE7出现回流,如果该区域有回流属于实际情况,正常。如果不应该出现回流,在选代100后,回流还没消失,应该属于网格或者边界条件或者求解器选择问题,你先检查下网格质量,在FLUENT空白里面输入grid quality,第一、二项0表示最好,1表示最坏。也可以先改下求解方程试下。

fluent网格斜率大于08的原因如下:
1、网格质量差:网格质量差、畸变严重是网格斜率高的主要原因之一。在进行网格划分时,如果没有充分考虑到物理几何形状,或者网格划分不够细致,在一些重要的区域无法获得足够的网格划分,就会出现网格斜率大于08的情况。
2、其他原因:网格斜率大于08也是由于计算区域的物理边界条件、网格单元的大小和形状等因素导致的,比如在流场中出现了不连续的区域,造成了网格单元的畸变等。

Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包,在美国的市场占有率为60%,凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。

1、非结构网格比结构网格的截断误差大,因此,为提高计算精度计,请大家尽量使用结构网格,对于复杂几何,在近壁这些对流动影响较大的地方尽量使用结构网格,在其他次要区域使用非结构网格。

2、不要使用那些书上写的y+与yp的计算公式,那个公式一般只能提供数量级上的参考。推荐大家使用NASA的粘性网格间距计算器,设定你想要的y+值,它就能给你计算出第一层网格高度,与计算结果的y+很接近。

3、关于边界层网格高度与长度的比例,有本CFD书上说,大概在1/sqrt(Re)就可以;另外,也有这种说法,在做粘性计算时,这个比值可以在100-1000之间,无粘有激波计算时,这个比值要相应小点儿,在10-100之间,因为要考虑激波捕捉精度问题。

你的这个速度入口是在模型内还是在模型边界上?这个warning的内容是在这个速度入口的part中有两个单元是相邻的,也就是说这个速度入口存在双面网格。这里解释一下,速度入口一定是单面网格,举个最简单的例子就是模型的最外边界,内侧有网格,外侧没有,就是所谓的单面有网格,这样fluent才能正确的定义速度入口。但是你这个速度入口有部分网格有问题,导致了fluent检测到了双面网格,这应该是建模的时候有错误导致了网格拓扑不正确

在多维度情景中数值扩散是产生误差的主要原因。

解决方法:

定义网格检查所显示的信息使用下面的文本命令

Mesh → check-verbosity

该命令提供三个可选参数:

当网格检查报告了问题或者你收到了警告信息,你可以在控制台中打印出有问题的单元统计来查看问题的具体信息。通过下面的文本命令:

mesh → repair-improve → report-poor-elements

通过下面命令来修复网格:

mesh → repair-improve → repair

需要注意的是,默认情况下, repair 文本命令只会调整内部节点,如果你想调整网格边界,需要在使用修复命令前使用下面的命令:

mesh → repair-improve → allow-repair-at-boundaries

repair 文本命令可能会将退化单元转化为多面体单元,如果你想确保在网格修复中不出现多面体,就必须要在修复网格前关闭该转换:

mesh → repair-improve → include-local-polyhedra-conversion-in-repair

如果你只想去尝试提升糟糕的单元质量,你可以使用下面的命令:

mesh → repair-improve → improve-quality

也可以多次使用 improve-quality 文本命令,直到网格质量提升到令你满意为止。

如果网格检查报告包括下面类似的警告信息:

它表示存在重复的影子节点。此错误仅发生在与周期性墙的网格中。您可以使用以下文字命令修复这样的网格:

mesh → repair-improve → repair-periodic

转换网格的整个区域使用菜单里的 Mesh/Polyhedra /Convert Domain

需要注意,默认情况下,转换过程中内部的流型区将会丢失,如果你想去保留他们,需要在转换开始前输入下面的命令:

mesh → polyhedra → options → preserve-interior-zones

你将会被提示输入一系列字符,只有这些包含所指定字符串名称的内部表面会被保留。

全局网格替换执行菜单栏上的 Mesh/Replace 会打开一个文件选择框。

流体域是一组单元的合集,所有的活动方程都在这里求解。唯一需要向流体单元输入的是流体材料的类型。你必须指明流体域包含哪种材料,以便能够使用适当的材料属性。

需要注意

如果你采用多相流模型,就不必在流体域中指定材料,你可以在定义流体相的时候选择。

当你计算一个湍流时,有时也需要在特定的流体区域关闭湍流模型。为了禁用湍流模型,需要在了流体对话框中打开层流域选项。如果你确切知道某些区域是层流状态话这个选项会很有用。例如,如果你知道翼型上过渡点的位置,你可以创建一个层流/湍流过渡边界,层流区与湍流区交界。这个特性允许你在机翼上模拟湍流过渡。

为某个区域定义一个或多个源遵循以下步骤(记得去唯一使用国际单位):

如果你的问题中只有一种组分,你可以为该组分定义一个质量源。

如果超过一个组分,你可以为每个组分定义质量源。定义不包括最后一个组分的质量源,但需要定义总质量源,最后一个组分的质量源Fluent会通过总质量源和每个组分质量源算出。

湍流强度 定义为相对于平均速的 脉动速度 的均方根。

小于10%的湍流强度通常被认为是低强度湍流,大于10%被认为是高强度湍流。完全发展的管流的核心湍流强度可以用下面的经验公式计算。

湍流尺度 是和携带湍流能量的大涡尺度有关的物理量。在完全发展的管流中, 被管道的尺寸所限制,因为大涡流不能大于管道的尺寸。管道的相关尺寸 和管的物理尺寸 之间的计算关系如下:

其中 是管道的相关尺寸, (大部分情况下取1)保证一二方程湍流模型湍流尺度因子定义一致。在非圆截面管道中, 可根据水力直径得出。

压力进口边界条件用于定义流动个入口的压力及其他标量,可适用于可压缩与不可压缩流体计算中。压力进口边界条件可以用在进口压力已知,但流动率、速度不可知的情况。

Pressure Inlet 对话面板中的 Gauge Total Pressure 输入总压力值,在 Thermal 选项卡中填入 Total Temperature

不可压缩流体的总压定义:

可压缩流体的总压定义:

其中p 0 为总压里,p s 为静压,M为马赫数, 表示比热比。

对于欧拉多相模型,必须为各个相指定总温度和速度分量。每个相的参考系(相对于相邻细胞区或绝对细胞区)与为混合物相选择的参考系相同。注意,总压力值必须在混合物中指定。

如果入口流动时超音速的,或者打算用压力入口边界条件来对解进行初始化,那么必须指定静压( Supersonic/Initial Gauge Pressure )。如果流动是亚音速的,FLUENT会忽略 Supersonic/Initial Gauge Pressure ,它是由指定的驻点值来计算。

当流体为亚音速时,ANSYS Fluent忽略超声速/初始表压,在这种情况下,由指定的滞止量计算超声速/初始表压。如果你选择基于压力入口条件初始化解,超音速/初始表压将与指定的滞止压力结合使用,根据等熵关系(可压缩流)或伯努利方程(不可压缩流)计算初值。因此,对于亚音速进气道,一般应根据进气道马赫数(可压缩流)或进气道速度(不可压缩流)的合理估计来确定。

首先在 Pressure Inlet 面板中的 Turbulence 选项组内选择 Specification Method ,即湍流参数的定义方法,如 K and Epsilon Intensity and Length Scale Intensity and Viscosity Ratio Intensity and Hydraulic Diameter 等。

具体定义参考 63213 湍流强度 设置

<其他进口边界条件——待续>


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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/10275126.html

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