【小白的CFD之旅】12 敲门实例【续2】
主要内容
3.1 Solution Methods
3.2 Solution Controls
3.3 Monitors
3.4 Report Definitions
3.5 Report Files
3.6 Report Plots
3.7 Solution Initialization
3.8 Calculatin Activities
3.9 Run Calculation
3 Solution
3.1 Solution Methods
模型树节点Solution Methods主要设置模型的离散算法。如图所示。
设置面板中包含的元素：
- Pressure-Velocity Couping：压力-速度耦合算法选择
- Spatial Discretization：空间离散算法设置
- Gradient：设置梯度项离散算法
- Pressure：设置压力项离散算法
- Momentum：设置动量方程离散方法
- Turbulent Kinetic Energy：设置湍动能离散方法
- Turbulent Dissipation Rate：设置湍流耗散率离散方法
- Energy：设置能量方程离散方法
- Transient Formulation：设置瞬态项格式（仅用于瞬态计算）
- Non-Iterative Time Advancement：无迭代时间推进算法（仅用于瞬态计算）
- Pseudo Transient：伪瞬态算法
- Warped-Face Gradient Correction：17.0版本新增功能，用于提高低质量网格计算精度
- High Order Term Relaxation：高阶项松弛
对于本案例，设置Pressure-Velocity Coupling为Coupled，激活Pseudo Transient及Warped-Face Gradient Correction，如上图所示。
3.2 Solution Controls
模型树节点Solution Controls主要用于设置求解控制参数，如亚松弛因子，用于控制收敛过程。如图所示。
图中参数说明：
- Relaxation Factors：设置各求解参数的亚松弛因子。根据前面选择的求解算法，亚松弛项目也有差异。
- Equations…：设置求解的方程
- Limits…：设置一些物理量的限制值
- Adanced…：设置一些高级控制项
注意：FLUENT会根据前面的模型设置参数给出一些优化的求解控制参数，因此在实际工程中很少调整这些控制参数。对于新手来讲，默认控制参数即可。本例采用默认参数。
3.3 Monitors
利用模型树节点Monitors可以在计算过程中监测一些物理量的变化。本例设置监测两个入口压力值及出口温度标准差。Monitors设置面板如下图所示。
设置面板中的一些参数：
- Residuals,Statistic and Force Monitors：监测残差、统计值以及各种力
- Surface Monitors：监测面上的各种参数值
- Volume Monitors：监测体上的各种参数值
- Covergence Monitors：收敛监测，通过前面的监测参数来判断计算是否收敛
本例中监测三个面参数，利用Surface Monitors下方的Create按钮进行创建。鼠标选择此按钮后，如下图所示。
定义三个Monitors，步骤包括：
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name：设置为p-inlet-y
- Plot Windws：设置为2
- Report Type：设置为Area-Weighted Average
- Field Variable：设置为Pressure及Static Pressure
- Surface：选择inlet-y
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name：设置为p-inlet-z
- Plot Windws：设置为3
- Report Type：设置为Area-Weighted Average
- Field Variable：设置为Pressure及Static Pressure
- Surface：选择inlet-z
点击Surface Monitors下的Create…按钮
- Name：设置为t-dev-outlet
- Plot Windws：设置为4
- Report Type：设置为Standard Deviation
- Field Variable：设置为Temperature及Static Temperature
- Surface：选择outlet
3.4 Report Definitions
模型树节点Report Definitions用于定义报告的输出，本案例不进行此定义。
3.5 Report Files
无需设置
3.6 Report Plots
无需设置
3.7 Solution Initialization
利用模型树节点Solution Initialization可对计算域进行初始化。FLUENT提供了两种初始化方法：
- Hybird Initialization：通过各种不同的插值方式获得计算域中的初始值。如利用求解拉普拉斯方程的方式获取初始速度场与压力场
- Standard Initialization：直接定义各未知物理量的初始值
本案例采用Hybird Initialization方式进行初始化，如上图所示，选择Initialize按钮进行初始化。此时在图形窗口中可能会出现如下图所示的警告信息，不过这仅仅只是提示拉普拉斯方程没有收敛，大可以忽略。
对于稳态计算，初始值不会影响最终计算结果，但是会影响收敛过程，严重偏离实际的初始值可能会导致计算收敛缓慢甚至发散。对于瞬态计算，初始值会影响到后续的计算结果。
3.8 Calculatin Activities
模型树节点Calculation Activities节点主要用于设置计算过程中自动刚保存、运行命令及保存动画。本案例无需设置此节点。
3.9 Run Calculation
选择模型树节点Run Calculation，如图所示。
- 设置Number of Iterations为350，点击按钮Calculate进行迭代计算。
注：由于案例较长，因此将其拆散为多篇
