Fluent操作指南：应对温度上下限警告的策略

问题描述：

Fluent默认的温度范围为1 K - 5000 K。然而不少问题中会碰到温度达到上限或下限的问题提示信息。

问题原因：

对于Fluent通常的仿真问题，其默认的温度范围是完全够用的。若计算域中温度达到1 K或者5000 K，原因是温度场发散，出现了非物理解，与此相伴的通常有AMG solver divergence等错误信息。

常见原因之一是网格太稀疏，不足以捕捉到足够的温度梯度。由于网格的密度不足，温度梯度捕捉的精度会非常差，从而迅速放大一些微小的数值波动，形成奇异数值解。在计算过程中程序也会实时监控运算的稳定性问题，当发现稳定性过差会尝试进行稳定性增强。

解决方案：

1 排除物理机理设置、边界条件等组合不合适或者非物理的情况。

检查物理模型设置、边界条件组合、材料参数等相关内容，确保没有出现因为单位制等问题的人为错误。

例如，正确的边界温度5℃，然而设置的时候忘记导致单位换算导致设置为5 K。另外，FLUENT在热源设置方式为体发热功率密度（单位 W/m^3），而不是直接设置为功率（单位 W），且两者之间的数值差距，在某些特定问题上（例如小型电子设备散热）可达多个数量级。

2 通过减少发热源功率等办法减少计算域的温度梯度，查看计算稳定性

通常而言，计算域内温度梯度越小，则温度场计算稳定性越好。改变设置后随着温度梯度的减少，温度场计算从不稳定变得稳定。

3 网格划分建议

在合适的区域，需要有合适数量的网格。温度梯度越大，需要捕捉温度梯度的网格数量就越多。对于某些材料参数各向异性的问题（例如复合纤维材料），需要在某个特定方向上进行单元加密。

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