发布时间 : 星期一 文章fluent基础（入门篇）更新完毕开始阅读a52a11b2daef5ef7ba0d3cff
1单精度与双精度的区别
大多数情况下，单精度解算器高效准确，但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。下面举几个例子：
如果几何图形长度尺度相差太多（比如细长管道） ，描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了；如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成（比如：汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力却可能相当大（因为你只能设定一个全局参考压力位置） ，此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。对于包括很大热传导比率和（或）高比率网格的成对问题，如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递，从而导致收敛性和（或）精度下降 2分离解与耦合解的区别
选择解的格式
FLUENT 提供三种不同的解格式：分离解；隐式耦合解；显式耦合解。三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果， 但是它们也各有优缺点。 分离解和耦合解方法的区别在于， 连续性方程、 动量方程、 能量方程以及组分方程的解的步骤不同， 分离解是按顺序解，耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程（比如：湍流或辐射)。隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。分离解以前用于 FLUENT 4 和 FLUENT/UNS，耦合显式解以前用于 RAMPANT。分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。而耦合方法最初是用来解高速可压流的。现在，两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压)，但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。FLUENT 默认使用分离解算器，但是对于高速可压流（如上所述） ，强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力)， 或者在非常精细的网格上的流动， 你需要考虑隐式解法。这一解法耦合了流动和能量方程， 常常很快便可以收敛。 耦合隐式解所需要内存大约是分离解的 1.5 到 2 倍，选择时可以通过这一性能来权衡利弊。在需要隐式耦合解的时候，如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。 耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程，但是它还是比耦合隐式解需要的内存少，但是它的收敛性相应的也就差一些。
注意： 分离解中提供的几个物理模型， 在耦合解中是没有的： 多项流模型； 混合组分/PDF燃烧模型/预混合燃烧模型/Pollutant formation models/相变模型/Rosseland 辐射模型/指定质量流周期流动模型/周期性热传导模型。分离求解器是默认的 3欧拉方程用于解决无粘流动，
4操纵、相对、绝对压力
对于不同的流动状态， 操作压力的指定以不同的方式影响你的计算。在低马赫数流动中压力计算的数值截断的影响。在低马赫数可压流动中， 全部的压降和绝对静压相比很小， 因此数值截断会对其有很大的影响。比方说吧，考虑 M << 1 的可压流动。压力变化 D p 与动压头(1/2) c p M^2 有关，其中 p 是静压，c 是指定的比热比。这就给出了 D p/p 和 M^2 的关系式，以至于 M——〉0时 D p/p——〉0。因此，除非给予足够的注意，否则低马赫数流动计算结果往往很容易会受到截断误差截断误差的影响。
操作压力、标准压力和绝对压力
FLUENT 通过从绝对压力中减去操作压力（一般说来大的压力粗略的等于流动中绝对压力的平均值）来避免截断误差（见在低马赫数流动中压力计算的数值截断的影响一节）产生的问题，并使用得到的压力来计算，这个压力称作标准压力。下面是操作压力，标准压力和绝对压力之间的关系式。绝对压力是操作压力和标准压力之和：
你所指定的所有压力以及 FLUENT 所报告和计算的压力都是标准压力。
操作压力的意义
操作压力对于不可压理想气体流动来说是十分重要的， 因为它直接决定了不可压理想气体定律所计算出来的密度， 不可压理想气体定律计算密度的关系式为： r = (p_op/R T)。 因此，你必须保证适当的设定操作压力。
操作压力在低马赫数可压流动中具有十分重要的意义， 因为它在避免截断误差问题中扮演了重要的角色，如操作压力，标准压力和绝对压力一节所述。同样地，你必须保证适当地设定操作压力。
对于高马赫数可压流动，操作压力的意义就不是很明显了。在这种情况下，压力的变化比低马赫数可压流动中压力的变化大得多， 因此截断误差不会产生什么实际的问题， 因此也就不真正需要使用标准压力。事实上，在这种计算中使用绝对压力通常会更方便。因为FLUENT 总是使用标准压力，所以你可以简单的设定操作压力为零，而使标准压力和绝对压力相等。
如果密度假定为常数， 或者密度是从温度的轮廓函数中推导出来， 那么根本就不使用操作压力。需要注意的是：默认的操作压力为 101325 Pa.。
如何设定操作压力
选择合适的操作压力的判据是基于流动马赫数的区域以及确定密度的关系式。 例如： 如果你在不可压流动的计算中使用理想气体定律（如自然对流问题） ，你应该使用平均流动压力的典型值。
下表是设定操作压力的推荐方法。请记住默认的操作压力为 101325 Pa。
你需要在操作压力面板中设定操作压力。菜单：Define/Operating Conditions...。
对于不包括任何压力边界的不可压流动，FLUENT 会在每次迭代之后调节标准压力场以避免它浮动。这一操作是通过在（或接近）参考压力位置的单元中使用的压力实现的。在完全的压力场中减去单元内的压力值， 从而保证参考压力位置的标准压力总为零。 如果包含了压力条件，就不需要调节了，参考压力位置也忽略了。参考压力位置默认为单元的中心或者接近点(0，0，0)。有时候你可能想要移动参考压力位置，也许要将它定位于绝对压力已知的点处（比如：如果你想将计算结果和实验数据比较） 。要改变位置，请在操作压力面板中输入参考压力位置的新的坐标值（X，Y，Z） 。菜 5全隐格式的优点
是它关于时间步无条件稳定.使用分离或者耦合隐式解算器时。显式时间步形式只能用在耦合显式解算器中。不可压流动。显式时间步不能用于计算时间精度不可压流动（即：除了理想气体的气体定律） 。在每一个时间步内，不可压解必须迭代直至收敛。。显式形式主要用于解决捕捉诸如激波之类的运动波的过渡问题。 6 湍流模型
选择湍流模型的要考虑的因素：流体是否可压、建立特殊的可行的问题、精度的要求、计算机的能力、时间的限制。 The Spalart-Allmaras 模型
对于解决动力漩涡粘性，Spalart-Allmaras 模型是相对简单的方程。它包含了一组新的方程，在这些方程里不必要去计算和剪应力层厚度相关的长度尺度。Spalart-Allmaras 模型是设计用于航空领域的，主要是墙壁束缚流动，而且已经显示出和好的效果。在透平机械中的应用也愈加广泛。
在原始形式中 Spalart-Allmaras 模型对于低雷诺数模型是十分有效的，要求边界层中粘性影响的区域被适当的解决。在 FLUENT 中，Spalart-Allmaras 模型用在网格划分的不是很好时。这将是最好的选择，当精确的计算在湍流中并不是十分需要时。再有，在模型中近壁的变量梯度比在 k-e 模型和 k-ω模型中的要小的多。这也许可以使模型对于数值的误差变得不敏感。
需要注意的是 Spalart-Allmaras 模型是一种新出现的模型，现在不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。例如，不能依靠它去预测均
匀衰退，各向同性湍流。还有要注意的是,单方程的模型经常因为对长度的不敏感而受到批评，例如当流动墙壁束缚变为自由剪切流。 k-e模型 标准k-e模型
最简单的完整湍流模型是两个方程的模型， 要解两个变量， 速度和长度尺度。 在FLUENT中，标准k-e模型自从被Launder and Spalding提出之后，就变成工程流场计算中主要的工具了。适用范围广、经济、合理的精度，这就是为什么它在工业流场和热交换模拟中有如此广泛的应用了。它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。由于人们已经知道了k-e模型适用的范围，因此人们对它加以改造，出现了RNG k-e模型和带旋流修正k-e模型 RNG k-e模型
RNG k-e模型来源于严格的统计技术。它和标准k-e模型很相似，但是有以下改进：·RNG模型在e方程中加了一个条件，有效的改善了精度。
·考虑到了湍流漩涡，提高了在这方面的精度。 ·RNG理论为湍流Prandtl数提供了一个解析公式，然而标准k-e模型使用的是用户提供的常数。
· 然而标准k-e模型是一种高雷诺数的模型， RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。这些公式的效用依靠正确的对待近壁区域这些特点使得RNG k-e模型比标准k-e模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。 带旋流修正的 k-e模型
带旋流修正的 k-e 模型是近期才出现的，比起标准 k-e 模型来有两个主要的不同点。
·带旋流修正的 k-e 模型为湍流粘性增加了一个公式。
· 为耗散率增加了新的传输方程， 这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。带旋流修正的 k-e 模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。
带旋流修正的 k-e 模型和 RNG k-e 模型都显现出比标准 k-e 模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。由于带旋流修正的 k-e 模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证据表明它比 RNG