Fluent中的求解器选择与使用

FLUENT求解器

FLUENT中的求解器分为两种:压力基求解器和密度基求解器。由流体力学控制方程可知:待求解物理量有速度、压力、密度、温度等 。


   求解器选择
 


压力基求解器:

通常用于不可压缩流动,主要求解连续性方程和动量方程;同时求解这两个方程是耦合算法;先求解动量方程,后求解连续性方程是分离算法


   压力基求解器
 

分离算法和耦合算法的区别是:分离算法需要的内存小,收敛慢;耦合算法需要的内存大(相比分离算法大1.5-2倍),收敛快。将第二步和第三步合成了一步。

压力基求解器分离算法有四种:SIMPLE(默认), SIMPLEC, PISO,Fractional Step(仅瞬态可用)。

压力基求解器耦合算法一种:Coupled。


   压力速度耦合方案(1)
 


   压力速度耦合方案(2)
 

注:压力速度耦合算法只是关于压力基的,密度基是没有的。使用多相流模型时,必须选择压力基求解器。

密度基求解器:

密度基求解器只有耦合算法,通常用于可压缩流动。直接求解连续性、动量、能量方程;再求解剩余的标量方程。


   密度基求解器
 

当选择密度基求解器时,在Solution中则不存在压力速度耦合选项


   密度基-Solution
 

总结:

总之,无论哪种方法都是先从动量方程中获得速度(压力基和密度基求解器);密度基求解器先从状态方程获得压力场,再从连续性方程获得密度场;压力基求解器连续性方程中获得压力场。

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