使用ANSYS FLUENT進(jìn)行成功仿真計(jì)算原則

2016-08-11 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

注:本指南翻譯自ANSYS FLUENT 16.0幫助文檔。

以下指南能夠幫助用戶以確保其CFD仿真過程取得成功。在登陸至用戶中心尋求技術(shù)支持之前,確保已進(jìn)行以下工作:

1、檢查網(wǎng)格質(zhì)量

在進(jìn)行FLUENT仿真計(jì)算之前,有兩件基本的事情需要做:

進(jìn)行網(wǎng)格檢查以避免由于網(wǎng)格連接錯(cuò)誤所導(dǎo)致的問題。特別是,用戶應(yīng)當(dāng)確保軟件所報(bào)告的最小網(wǎng)格體積為正值。
查看最大網(wǎng)格扭曲度(例如,在模型初始化之后,在Contours對話框中使用Compute按鈕進(jìn)行查看)。作為通用標(biāo)準(zhǔn),一般來講網(wǎng)格扭曲度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?/span>0.98。用戶也可以使用Report Quality功能能計(jì)算最小網(wǎng)格正交性。更多的關(guān)于網(wǎng)格質(zhì)量的細(xì)節(jié)說明可參閱FLUENT用戶手冊。

2、縮放網(wǎng)格并且檢查長度單位

在ANSYS FLUENT中,所有的初始尺寸單位都被假定為"米"。用戶應(yīng)當(dāng)根據(jù)模型的實(shí)際尺寸對網(wǎng)格進(jìn)行相應(yīng)的縮放處理。其他物理量也可獨(dú)立的進(jìn)行縮放。ANSYS FLUENT默認(rèn)使用國際單位制。

3、使用合適的物理模型

4、設(shè)置energy亞松弛因子為0.95~1

對于涉及到共軛傳熱的問題,當(dāng)傳導(dǎo)率非常高時(shí),小的能量亞松弛因子可能會導(dǎo)致非常緩慢的收斂速度。

5、當(dāng)使用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格時(shí),采用node-based gradients(基于節(jié)點(diǎn)的梯度計(jì)算方法)

對于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,采用基于節(jié)點(diǎn)平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。特別是對于三角形和四面體網(wǎng)格。

6、通過歷史殘差監(jiān)控收斂過程

殘差曲線用于顯示當(dāng)殘差值是否達(dá)到指定的收斂精度。當(dāng)仿真計(jì)算結(jié)束時(shí),需要檢查殘差是否已經(jīng)降低到至少3個(gè)數(shù)量級(即10^-3)。對于壓力基求解器,縮放的能量殘差必須降低至10^-6,縮放的組分殘差需要下降到10^-5以達(dá)到組分平衡。

用戶也可以通過監(jiān)測邊界或任何定義的表面上升力、阻力或力矩及其相關(guān)的變量或函數(shù)。

7、使用二階離散進(jìn)行CFD仿真計(jì)算,以獲得比快速計(jì)算更好的計(jì)算精度。

收斂的計(jì)算結(jié)果不一定就是正確的結(jié)果,用戶應(yīng)該使用二階迎風(fēng)離散格式獲取最終的計(jì)算結(jié)果。

8、監(jiān)測求解變量的值,以確保值的變化在兩次迭代直接可以忽略不計(jì)

9、驗(yàn)證屬性守恒已達(dá)到

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