使用ANSYS FLUENT进行成功仿真计算指南

william

以下指南能够帮助用户以确保其CFD仿真过程取得成功。在登陆至用户中心寻求技术支持之前，确保已进行以下工作：

1、检查网格质量

在进行FLUENT仿真计算之前，有两件基本的事情需要做：

• 进行网格检查以避免由于网格连接错误所导致的问题。特别是，用户应当确保软件所报告的最小网格体积为正值。
• 查看最大网格扭曲度（例如，在模型初始化之后，在Contours对话框中使用Compute按钮进行查看）。作为通用标准，一般来讲网格扭曲度应当低于0.98。用户也可以使用Report Quality功能能计算最小网格正交性。更多的关于网格质量的细节说明可参阅FLUENT用户手册。
  

2、缩放网格并且检查长度单位

在ANSYS FLUENT中，所有的初始尺寸单位都被假定为"米"。用户应当根据模型的实际尺寸对网格进行相应的缩放处理。其他物理量也可独立的进行缩放。ANSYS FLUENT默认使用国际单位制。

3、使用合适的物理模型

4、设置energy亚松弛因子为0.95~1

对于涉及到共轭传热的问题，当传导率非常高时，小的能量亚松弛因子可能会导致非常缓慢的收敛速度。

5、当使用非结构四面体网格时，采用node-based gradients（基于节点的梯度计算方法）

对于非结构网格，采用基于节点平均的算法要比磨人的基于单元的算法更精确。特别是对于三角形和四面体网格。

6、通过历史残差监控收敛过程

残差曲线用于显示当残差值是否达到指定的收敛精度。当仿真计算结束时，需要检查残差是否已经降低到至少3个数量级（即10-3）。对于压力基求解器，缩放的能量残差必须降低至10-6，缩放的组分残差需要下降到10-5以达到组分平衡。

用户也可以通过监测边界或任何定义的表面上升力、阻力或力矩及其相关的变量或函数。

7、使用二阶离散进行CFD仿真计算，以获得比快速计算更好的计算精度。

收敛的计算结果不一定就是正确的结果，用户应该使用二阶迎风离散格式获取最终的计算结果。

8、监测求解变量的值，以确保值的变化在两次迭代直接可以忽略不计

9、验证属性守恒已达到

计算结束后，需要确保计算域内各物理量达到守恒。除了监控残差和历史变量外，用户还应当检查系统内整体的热量和质量平衡。最低限度，通过计算域边界的通量净不平衡净不平衡量应当小于1％。

10、检查网格依赖性

用户应当确保计算结果是网格独立的，并且使用网格自适应方法那修改网格，或者创建额外的网格以进行网格独立性验证。

11、基于工程判断检查计算结果

如果流动特征看起来不合理，用户应该重新考虑物理模型和边界条件，重新考虑边界位置（或域）的选择。计算域的大小的选择不足（尤其是出口边界）会显著影响计算结果的准确性。

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_599d8faa0102vbrd.html