内容发布更新时间 : 2024/12/26 22:31:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

组，求解该方程组就得到各节点上待求的函数值。有限元法的基础是极值原理和划分插值，它吸收了有限差分法中离散处理的内核，又采用了变分计算中选择逼近函数并对区域积分的合理方法，是这两类方法相互结合，取长补短发展的结果。它具有广泛的适应性，特别适用于几何及物理条件比较复杂的问题，而且便于程序的标准化。对椭圆型问题（平衡态问题）有更好的适应性。有限元法因求解速度较有限差分法和有限体积法满，因此，在商用CFD软件中应用并不普遍，目前的商用CFD软件中，FIDAP采用的是有限元法。而有限元法目前在固体力学分析中占绝对比例，几乎所有的固体力学分析软件都是采用有限元法。（3）有限体积法（Finite Volume Method，简称FVM）是近年发展非常迅速的一种离散化方法，其特点是计算效率高。目前在CFD领域得到了广泛的应用。其基本思路是：将计算区域划分为网格，并使每个网格点周围有一个互不重复的控制体积；将待解的微分方程（控制方程）对每一个控制体积分，从而得到一组离散方程。其中的未知数是网格点上的因变量，为了求出控制体的积分，必须假定因变量值在网格点之间的变化规律。从积分区域的选取方法看来，有限体积法属于加权余量法中的子域法，从未知解的近似方法看来，有限体积法属于采用局部近似的离散方法。简言之，子域法加离散，就是有限体积法的基本方法。

各种离散化方法的区别：简短而言，有限元法，将物理量存储在真实的网格节点上，将单元看成由周边节点及型函数构成的统一体；有限体积法往往是将物理量存储在网格单元的中心点上，而将单元看成围绕中心点的控制体积，或者在真实网格节点上定义和存储物理量，而在节点周围构造控制题

103 能否同时设置进口和出口都为压力的边界条件？在这样的边界条件设置情况下发现没有收敛，研究的物理模型只是知道进口和出口的压力，不知道怎么修改才能使其收敛？ 当然可以同时设置进口和出口都为压力的边界条件。如果没有收敛，需要首先看看求解器、湍流模型、气体性质和边界条件时有没有出现warning；其次，还是我上边的帖子所说的，对于可压流动，采用压力边界条件，不能一下把压力和温度加到所需值，应该首先设置较低的压力或温度，然后逐渐增大，最后达到自己所需的值。

104 在FLUENT计算时，有时候计算时间会特别长，为了避免断电或其它情况影响计算，应设置自动保存功能，如何设置自动保存功能？在非定常计算中读入自动保存文件时如下出现问题：

Writing \

Error: sopenoutputfile&: unable to open file for output Error Object: \

Error: Error writing \

Error Object: #f

非定常的，算了一段之后停下来，改天继续算的时候，自动保存的时候出现问题，请问如何解决？

答：File->write->Autosave就可以实现自动保存，自动保存的是date文件阿，你的怎么是CASE文件?

只要你在写自动保存文件的时候，文件名另取一个就行，比如

Writing \

105 Gambit划分时运动部分与静止部分交接面：一个系统的两块，运动部分与静止部分交

接部分近似认为没有空隙（无限小，虽然实际上是不可能的），假设考虑做成一个实体，那么似乎要一起运动或静止；假设分开做成两个实体，那么交接处的两个不完全重合的面要设为WALL还是什么呢，设成WALL不就不能过流了吗？

将这一对接触面设置成Interface就行了，具体请参考第47题的解答。

106 在计算模拟中，continuity总不收敛，除了加密网格，还有别的办法吗？别的条件都已经收敛了，就差它自己了，还有收敛的标准是什么？是不是到了一定的尺度就能收敛了，比如10－e5具体的数量级就收敛了。

continuity 是质量残差，具体是表示本次计算结果与上次计算结果的差别，如果别的条件收敛了，就差它。可以点report， 打开里面FLUX选项，算出进口与出口的质量流量差，看它是否小于0.5%.如果小于，可以判断它收敛. 个人觉得没有统一的收敛标准，具体问题有不同的标准！

108 想把gambit的图形保存成图片，可是底色总是黑色，怎么改为白色呀。用windows中画图板的反色，好像失真很多。如何处理？

答:首先点开GAMBIT的EDIT菜单,其次点GRAPHICS,在下拉列表中点到 WINDOWS BACKGROUND COLOR BLACK 一项 在下面VALUE 中填写WHITE,再点左面的MODIFY,就可以了.

110. 在分析一个转轮时，想求得转轮的转矩，不知道fluent中有什么方法可以提供该数据。本来想到用叶片上面的压力乘半径，然后做积分运算，但是由于叶片正反壁面统一定义的，即全部定义为wall-rn1，所以分不出方向来了。

答：report/force/moment 定义需要计算的面和旋转中心就ok了

111. 如何在gambit中实现坐标轴的变换：有一个三维的网格，想在柱坐标中实现，可是gambit中一直显示直角坐标？

答：对于这个问题，你可以尝试一下：Operation--->Tools--->Coordinate System--->Activate Coordinate System.

112 FLUENT能计算压力脉动吗？有人说：DYNAMIC PRESSURE=0.5*密度*V*V；可是，在我的算例中，进出口分别设为PRESSURE INLET 及PRESURE OUTLET,进口稳态压力24MPa.进出口流速完全相等。计算结果：进口的 DYNAMIC PRESSURE=0.5*密度*V*V＝5+5E帕，而出口的 DYNAMIC PRESSURE＝2+4E帕这就很疑惑：到底怎样计算压力脉动，压力脉动＝DYNAMIC PRESSURE？

我觉得Fluent因该是可以计算压力脉动的，只不过在fluent中的流体如油液等都是不可压缩流体，所以在计算压力脉动的时候会出现误差，个人认为如果需要进行比较精确的计算的话需要利用UDF对流体进行定义，引入流体的体积弹性模量，才能得到比较准确的结果

113 利用vof非稳态求解，结果明显没有收敛的情况下，为什么就开始提示收敛,虽然可以不管它，继续算下去达到收敛。但是求解怎么会提前收敛？

答：可以吧残差图的k和E 改小点，就好点了。另外 vof 中 残差图一般是波动的吧 所以最好 设置检测面 比如说进出口流量 来确定你的计算的准确性。

好像非稳态不存在收敛这个概念吧。（除非是双时间推进中）

114 非稳态过程的收敛问题：用FLUENT计算非稳态问题，是不是在计算时必须保证在每个时间步timestep里都要收敛才行，否则计算结果就不对呢？也就是说，在iteration选项里，max iteration pertime step设为一个值，比如500，就是如果500次迭代后仍未收敛，进入下一步迭代，那对结果会有什么影响。

key:对于隐式非定常格式，原则上，每个时间步长内必须保证结果收敛。在fluent 的帮助中就有这样的话：“对于不可压流动，在每个时间步内，不可压解必须迭代直至收敛。”另外，我们回归到fluent 内部计算的本源，它实质就是一种差分算法，通过不断逼近来获得真实解，这样我们就不难理解为什么在每个时间步长内需要收敛了。max iteration pertime step 设定的是最大时间步，在单一步长内，如果结果已经收敛，则会自动跳至下一时间进行计算。所以其设定要纵观全局。但对于周期性流动，这种收敛性的要求就相对松动一些。不过你需要多计算几个周期，等计算结果达到对时间的周期状态后，再对结果进行储存。 对于显式非定常格式，在Fluent帮助中这样说：“一定记住，对于显式非定常格式，每一个迭代就是一个时间步。”

如果每个时间步内结果没有得到收敛，则很有可能你所得到的结果是不真实的，但是一个时间步内的不真实性应该不 会影响到下一个时间步长内的计算。因为在每一个时间步开始时，fluent 都会进行初始化。在单个时间步内，它实际是按照稳态进行计算的。 个人意见，望请指正！

116 在Gambit中如何将两个dbs文件到入：把炉膛分成了三个dbs文件，现在想导入两个dbs文件，在Gambit中进行操作，但好象使用open命令就只能open一个dbs文件，请问这要怎么处理？

答：将其中一个导出成iges或者别的格式，然后就能和dbs一起导入了

119 用GAMBIT生成网格时要是出现负值怎么办啊？有什么办法可以改正吗,只能将网格重新画吗？

答：好像只能重新生成。也就是要在线上重新布点，重新生成面网格等等。

120 scale是把你所画模型中的单位转化为Fluent默认的m，而unite是根据你自己的需要转化单位，也就是把Fluent中默认的m转画为其他的单位，两中方法对计算没有什么影响吗？ 答：scale是对几何进行比例缩放，而unit只是改变单位，不改变几何外形的大小。比如，一个是1m的几何外形，通过scale将m变为mm，那么几何外形就变成了1mm。如果通过unite将m改为mm，那么几何外形不变，还是1000mm，只是表示的单位变成mm了

121 GAMBIT处理技巧：两个圆内切产生的尖角那个面如何生成网格质量才比较好？ 答：可以采用划分结构网格的方法（对于狭缝的一般处理都是生成长宽比很大的结构网格）；或者将这个尖角导个圆弧之后再划分网格（也就是进行几何简化）

127 用size function作网格时很难控制网格的数目。比如size function的什么条件除了growth rate都没改变，但是原来设置的growth rate为4.5，可是将这个数变大为6或减少为3，网格的数目都比4.5时要多，这是什么原因？

网格数目的控制除了受到size function的影响，很多情况下更受到周围线或面的约束的影响

画线网格时，如果一条线没有受到任何设定，用size funtion是可以控制网格个数的，线上

网格数目的多少为线长除以size funtion四舍五入；画面网格时，如果所有的边都没有提前设定，系统会自动选择某些边利用size funtion进行设定，其余的边则根据网格划分的类型条件自动设置，可能会和size funtion的设定有出入，如果有个别的边线已经进行了设定约束，则面网格会受到约束的影响，可能会和size funtion的设定相差很大。体网格同时要受到线网格和面网格约束的影响。

出现调大和调小size funtion网格数都增加的情况，多半是由于受到其他约束的影响的原因。所以在画网格时如果要想得到比较好的网格质量，一方面是要对几何体进行合理的分块，尽量使得各个子块都能采用结构网格，另一方面就是要从线网格，到面网格，再到体网格，逐步控制，逐步划分，这样才能确保网格的数目和质量是按照你设定的要求进行。 总之，要多多练习，多多尝试，这样画久了就有感觉了

129 流固耦合的边界条件:在FLUENT里面,wall与腔体内的流体换热产生换热耦合问题时,wall怎么定义啊?wall在FLUENT的boundary conditions里只有heat flux, temperature, convection, radiation和mixed 5种选项没有coupling?在materials里面改个什么地方就可以了? key：我认为，问题的关键是应该在流体域与固体域的界定。你需要先在Gambit中的Operation/Zones/Specify Continuum Type中对流体域和固体域进行定义。这样，mash文件读入Fluent 后，在边界条件中，流体域与固体域交界的面就被默认定义为coupling 边界。这种设定应该与materials中的设定没有什么关系。

132大概有这样一个估计：“1k网格=1M内存。”

对于一台有1G内存的计算机，你能接受的计算网格数最好少于100万，当然这只是一个粗略的说法，影响计算速度的因素还有Fluent计算的设置等。 由此可见，网格数量并不是越多越好的。 再说说网格无关性的问题，由上面的介绍，我们知道网格数太密或者太疏都可能产生误差过大的计算结果，网格数在一定的范围内的结果才与实验值比较接近，这样在划分网格时就要求我们首先依据已有的经验大致划分一个网格进行计算，将计算结果（当然这个计算结果必须是收敛的）与实验值进行比较（如果没有实验值，则不需要比较，后面的比较与此类型相同），再酌情加密或减少网格，再进行计算，再与实验值进行比较，并与前一次计算结果比较，如果两次的计算结果相差较小（例如在2%），说明这一范围的网格的计算结果是可信的，说明计算结果是网格无关的。再加密网格已经没有什么意义（除非你要求的计算精度较高）。但是，如果你用粗网格也能得到相差很小的计算结果，从计算效率上讲，你就可以完全使用粗网格去完成你的计算。加密或者减少网格数量，你可以以一倍的量级进行。

133 如何在FLUENT中进行密度的选择？

FLUENT中的密度我个人认为是指流体的状态方程，包括不可压缩（常数），不可压缩理想流体；可压缩理想流体；或者定义成温度的线性关系；

也可以通过udf定义成压力和温度的复杂函数（但是我亲自实践过）定义成压力的函数要么收敛后结果不对，要么根本不收敛（我定义的是if97标准水蒸汽性质）。

因此，如果说问题中的密度要写成压力的复杂函数，会对收敛带来一定困难。设置在所选材料的density里面选

142 什么是多孔介质；在那些方面应用？

多孔介质（porous medium）. 由固体物质组成的骨架和由骨架分隔成大量密集成群的

微小空隙构成的介质。多孔介质在很多方面都有运用，像医学，工业，环境，军事等！ 我个人曾经做过这方面的实验。主要是多孔陶瓷，运用它来进行除尘的！

143 有没有介绍多孔介质的专业书籍?

《多孔介质流体动力学》贝尔 著；李竞生,陈崇希 译 北京：中国建筑工业出版社，1983.8 《多孔介质污染物迁移动力学》仵彦卿编著 上海：上海交通大学出版社，2007

《多孔介质——流体渗移与孔隙结构》 FAL DULLIEN 著 石油工业出版 《多孔介质溶质运移动力学 》张永祥，陈鸿汉著 北京 地震出版社 2000

本书着重阐述多孔介质中流体运动的物理基础和化学基础，特别是突出了化学动力学过程对溶质运移的影响等。

《多孔介质传热传质理论与应用》 作者：刘伟 范爱武 黄晓明 出版社：科学出版社

154 在网上看到很多关于Y+的估算公式，Fluent公司的培训教程上也有相关的估算方法；在使用这些公式在给定的Y+要求下反过来计算第一层网格高度时，如果估算的不准，划分出来的网格得到的Y+值可能就相差的有点儿大。

关于Y+的计算公式，在这里也就不多啰嗦了，请参考Fluent的培训教程，关于湍流模型的章节。 在这里，建议大家不要自己动手估算，最好是使用NASA Viscous Grid Space Calculator计算，网址为：

http://geolab.larc.nasa.gov/APPS/YPlus/ 另外，网上还有另一个计算器：

网址为：http://www.simuserve.com/cfd-shop/goodies/yplus.htm

通过比较这两个计算器的源代码，个人感觉NASA的计算器适用范围更广，考虑的因素更多，因此，建议大家优先使用NASA的计算器。

155 如何区分层流和紊流？ 以什么为标准来区分呢？从层流过渡到紊流的标准是什么？ 答:自然界中的流体流动状态主要有两种形式,即层流laminar和湍流（就是问题中所说的紊流）turbulence.层流是指流体在流动过程中两层之间没有相互混渗，而湍流是指流体不是处于分层流动状态。

对于圆管内流动，雷诺数小于等于2300，管流一定为层流，雷诺数大于等于8000到12000之间，管流一定为湍流，雷诺数大于2300而小于8000时，流动处于层流与湍流的过渡区。 对于一般流动，在计算雷诺数时，可以用水力半径代替管径。

156 解释一下普朗特混合长度和湍流特征长度的区别啊？

Key：普朗特混合长度：下面这个网页上有个形象的说明http://www.efluid.com.cn/dvbbs/UploadFile/2008-7/普朗特混合长度.swf

湍流特征长度：以湍流涡体相互作用的影响范围为其依据, 因而定义速度自关联的积分长度为湍流的特征长度。在高雷诺数湍流中,湍流的特征时间tp 与速度自关联积分尺度lp 和脉动速度均方差uo有关, 用量纲分析, tp 应与lp/uo同量级。

159在fluent中如何设置工作目录？在Gambit中如何设置工作目录？ 找到桌面上的Fluent或者Gambit图标，右键图标，“属性”->\起始位置”... 将起始位置设置为你想要的文件夹目录就可以了。

这种设置对于Fluent有效，但有时对Gambit无效，不知道是什么原因

160 在计算过程中其它指数都收敛了，就continuity不收敛是怎么回事?在初始化设置中，那些项影响continuity的收敛？

在计算过程中其他指数都收敛了，就continuity不收敛，这种情况一般出现在多相流中，在初始化设置中，可能把上次计算结果的进口参数作为初始化设置，可以加快continuity的收敛，不过更重要的是改进网格质量。

请教一下：设置边界条件时wall为什么不能单独选取？我是从cad导入gambit的2维图形，四边形的上下两边分别为进出口，但是设置的时候发现四条边是一个整体，怎样才能单独设置呢？谢谢

在CAD中一定要将线转化为多义线并保证封闭连接，然后转化成面域，输出sat文件，导入gambit，应该没问题，我都用了好多年了。

回答上面有人提出的cad导入的问题，cad导入的是经过定义面域的图，所以说导入后默认成为是图，而不是线，再有导入后很有可能，有线重合，对你的操作也有影响！我导入后将原有的图像删除，但删除时不要让那个\什么东西”处于选定状态，就会将次级图形留下，这样你可以对先进行操作了注意，将重合得先尽量清除掉，有些需要自己重新画，或则补上！

我做的是超音速流体破碎，现在想做气体雾化，高速气流破碎气体的同时还伴随着雾滴的激冷，我想问一下用哪种模型能够模拟液流的破碎和雾滴的破碎，这两种影视处于不同的阶段 液流->ligment（具体翻译我说不上来）->大液滴->小液滴

这个两相流中主要涉及到的应该是气液两相流，部分，最后的气固流，不处于主要研究范围 问题伴随有液相的形态和温度转变的两相流模型用哪种好，现在我最想知道的是怎样模拟出液滴的碎化过程？！