内容发布更新时间 : 2024/12/25 23:33:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1关于fluent求解器的问题
由于刚刚开始学fluent，很多的概念不是很清楚，非耦合求解和耦合求解的区别是什么？各自有哪些适用条件？一本资料上说非耦合和耦合的区别是连续方程、动量方程、能量方程和组分方程求解步骤不同，非耦合是顺序解，耦合是同时解。 请问各位是这样的吗？
1、segregated solver常规上用做不可压缩流和轻微可压缩流计算，coupled solver最初用做高速可压流的计算。如果电脑内存不足，可以使用segregated solver 或者coupled explicit solver，但是coupled explicit solver需要更长的时间达到收敛。
3、下列segregated solver物理模型不适用于coupled solvers： （1）空化模型，VOF模型，混合多相流模型，Eulerian多相流模型 （2）多孔介质
（3）非预混燃烧模型，预混燃烧模型，不完全预混燃烧模型 （4）PDF传输模型 （5）Soot与NOx 模型 （11）辐射模型 （12）熔化/凝固模型 （13）壳传导模型 （14）操作压力变化 （15）周期性流动
4、下列不能使用segregated solver，必须使用coupled solvers： （1）真实气体模型（非理想气体） （2）自定义的真实气体模型 （3）非反射边界条件 (4) laminar flames
以上是一个论坛牛人写的。。。我只是转贴一下，希望有用
Segregated Solver
该算法源于经典的SIMPLE算法。其适用范围为不可压缩流动和中等可压缩流动。这种算法不对Navier-Stokes方程联立求解，而是对动量方程进行压力修正。该算法是一种很成熟的算法，在应用上经过了很广泛的验证。这种方法拥有多种燃烧、化学反应及辐射、多相流模型与其配合，适用于汽车领域的CFD模拟。 Coupled Explicit Solver
这种算法由Fluent公司与NASA联合开发，主要用来求解可压缩流动。该方法与SIMPLE算法不同，而是对整个Navier-Stokes方程组进行联立求解，空间离散采用通量差分分裂格式，时间离散采用多步Runge-Kutta格式，并采用了多重网格加速收敛技术。对于稳态计算，还采用了当地时间步长和隐式残差光顺技术。该算法稳定性好，内存占用小，应用极为广泛。 Coupled Implicit Solver
该算法是其它所有商用CFD软件都不具备的。该算法也对Navier-Stokes方程组进行联立求解，由于采用隐式格式，因而计算精度与收敛性要优于Coupled Explicit方法，但却占用较多的内存。该算法另一个突出的优点是可以求解全速度范围，即求解范围从低速流动到高速流动。 FLUENT求解方法的选择
①非耦合求解；②耦合隐式求解；③耦合显式求解，
非耦合求解方法主要用于不可压缩或低马赫数压缩性流体的流动。耦合求解方法则可以用在高速可压缩流动。FLUENT默认设置是非耦合求解，但对于高速可压流动，或需要考虑体积力(浮力或离心力)的流动，求解问题时网格要比较密，建议采用耦合隐式求解方法求解能量和动量方程，可较快地得到收敛解。缺点是需要的内存比较大(是非耦合求解迭代时间的1.5-2.0倍)。如果必须要耦合求解，但机器内存不够时，可以考虑用耦合显式解法器求解问题。该解法器也耦合了动量，能量及组分方程，但内存却比隐式求解方法小。缺点是收敛时间比较长
题记：FLUENT-manual 中解算方法的一些说明，摘录翻译了其中比较重要的细节，希望对初学FLUENT的朋友在选择设置上提供一些帮助，不致走过多的弯路。 离散
1、 QUICK格式仅仅应用在结构化网格上，具有比second-order upwind 更高的精度，当然，FLUENT也允许在非结构网格或者混合网格模型中使用QUICK格式，在这种情况下，非结构网格单元仍然使用second-order upwind 格式计算。
2 、MUSCL格式可以应用在任何网格和复杂的3维流计算，相比second-order upwind，third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散而提高空间精度，并且对所有的传输方程都适用。third-order MUSCL 目前在FLUENT中没有流态限制，可以计算诸如冲击波类的非连续流场。 3、有界中心差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式，当选择 LES后，所有传输方程自动转换为bounded central differencing 。
4 、low diffusion discretization 只能用在亚音速流计算，并且只适用于implicit-time，对高Mach流，或者在explicit time公式下运行LES ，必须使用 second-order upwind 。
5、改进的HRIC格式相比QUICK 与second order 为VOF计算提供了更高的精度，相比Geo-Reconstruct格式减少更多的计算花费。
6 、explicit time stepping 的计算要求苛刻，主要用在捕捉波的瞬态行为，相比implicit time stepping 精度更高，花费更少。但是下列情况不能使用explicit time stepping： （1）分离计算或者耦合隐式计算。explicit time stepping只能用于耦合显式计算。 （2）不可压缩流计算。Explicit time stepping 不能用于计算时间精度不可压缩流（如除了理想气体的气体定律）。不可压缩流计算必须在每个时间步迭代至收敛。
（3）收敛加速。FAS multigrid 与residual smoothing 在explicit time stepping 条件下破坏时间精度。
7 、node-based 平均格式比默认的cell-based格式在非结构网格特别是三角形和四面体网格的计算上更精确。 分离解算器
1、当standard pressure 插值格式无效的时候，可以考虑： （1）linear格式，相邻单元的压力平均作为计算面压力。
（2）second-order 格式，通过2阶精度对流项重构面压力改进standard 与 linear 格式，但是如果网格质量很差的话，计算会有问题。并且，second-order 不适合于多孔介质引起的非连续压力梯度流以及VOF 与 mixture 多相流计算。
（3）body-force-weighted 通过假设压力和体积力之间差异的标准梯度是常数来计算面压力。如果体积力在动量方程中优先知道的话，如浮力，轴对称旋转流计算，可以获得较好的效果。 2、当模型中包含多孔介质，body-force-weighted 格式只计算无孔面，并且考虑外体积力（gravity, swirl, Coriolis）以及由于密度的迅速改变而导致的压力梯度（natural convection, VOF）的非连续性。所有内部和外部的多孔面按照特定的格式处理，保证法向速度通过单元面的连续性而不管阻力是否连续。
3、PRESTO! 适用于所有类型的网格，但是对三角形和四面体网格，并不能提供比其他算法更高的精度。
4、second-order upwind 与QUICK格式不适用于可压缩多相流中密度的定义。first-order upwind 用于可压缩相的计算，算术平均法用于不可压缩相的计算。由于计算稳定性的原因，推荐在计算可压缩流时，先使用first-order 格式，然后转向高精度格式。
5、PISO算法的目的是减少SIMPLE与SIMPLEC在求解压力修正方程过程中的反复计算 ，在每次迭代中需要占用更多的CPU时间，但是可以显著地的减少收敛所需要的迭代步数，特别是针对瞬时问题。 选择解算模式
1、segregated solver常规上用做不可压缩流和轻微可压缩流计算，coupled solver最初用做高速可压流的计算。当前这两种解算方式都适用于大范围的流体计算（从不可压到高度可压），但是coupled solver在高速可压流计算中具备一定的优势。
2、默认条件下，FLUENT 使用segregated solver，但是高速可压流，具有强烈体积力（浮力，旋转力）的耦合流以及非常精细网格的流动，可以选择coupled implicit solver ，计算中运动方程与能量方程耦合，收敛速度更快但是比segregated solver消耗更多的内存。如果电脑内存不足，可以使用segregated solver 或者coupled explicit solver，但是coupled explicit solver需要更长的时间达到收敛。