Fluent求解的案例
Fluent伴隨求解優(yōu)化方法介紹
伴隨求解器可用于計(jì)算一個(gè)工程量對(duì)所有輸入的導(dǎo)數(shù)，包括流動(dòng)幾何，因此可以用于指導(dǎo)計(jì)算域內(nèi)任意幾何特征的智能設(shè)計(jì)修改，實(shí)現(xiàn)形狀優(yōu)化。
ANSYS Fluent的伴隨求解器，提供了一個(gè)基于梯度的優(yōu)化器，可以自動(dòng)創(chuàng)建一系列的設(shè)計(jì)迭代，用于形狀優(yōu)化和湍流模型優(yōu)化。對(duì)于形狀優(yōu)化，網(wǎng)格會(huì)自動(dòng)變形到最優(yōu)形狀，以滿足多個(gè)工作條件下的多個(gè)目標(biāo)。
圖1 梯度優(yōu)化器工作流程
伴隨方法理論簡介
1、數(shù)學(xué)背景
Fluent求解常規(guī)流場(chǎng)，具有一定的輸入量，所有輸入變量的集合用c（可以看做多維向量）表示，這些輸入量可以是網(wǎng)格、材料屬性、邊界條件、源項(xiàng)等。流場(chǎng)解如速度和壓力作為輸出，用q表示，通常我們會(huì)評(píng)估一個(gè)或多個(gè)感興趣的標(biāo)量，稱為可觀察量圖片，NS方程的殘差圖片。要知道每個(gè)輸入變量對(duì)觀察量的影響，用伴隨解以敏感性場(chǎng)的形式給出相應(yīng)信息，即圖片。
圖2 伴隨敏感性示例
2、求解過程
圖3 伴隨求解過程
ANSYS Fluent伴隨求解器介紹
1、支持的物理模型
? 網(wǎng)格：求解器支持所有網(wǎng)格類型，包括六面體、四面體、楔形單元、多面體。
? CFD求解器：穩(wěn)態(tài)，壓力基求解器，包括分離和耦合求解器。
? 物理模型：支持不可壓縮、可壓縮、能量方程、層流和湍流（k-ε, k-ω, GEKO）、MRF。
? 材料：支持常屬性固體和流體、理想氣體。
? 域類型：支持流體域、多孔介質(zhì)。
展開 FLUENT中的求解器、算法和離散方法
FLUENT中的求解器、算法和離散方法作為一個(gè)非科班出身的CFD工程師，一開始常常被CFD軟件里各種概念搞的暈頭轉(zhuǎn)向。最近終于靜下心來看了看CFD理論的書，理清了一些概念。就此寫一遍博文，順便整理一下所學(xué)內(nèi)容。I 求解器：FLUENT中求解器的選擇在如下圖所示界面中設(shè)置：
FLUENT中的求解器主要是按照是否聯(lián)立求解各控制方程來區(qū)分的，詳見下圖：
II 算法：算法是求解時(shí)的策略，即按照什么樣的方式和步驟進(jìn)行求解。FLUENT中算法的選擇在如下圖所示的界面中設(shè)置：
這里簡單介紹一下SIMPLE、SIMPLEC、PISO等算法的基本思想和適用范圍。SIMPLE算法：基本思想如前面講求解器的那張圖中解釋分離式求解器的例子所示的一樣，這里再貼一遍：1.假設(shè)初始?jí)毫?chǎng)分布。2.利用壓力場(chǎng)求解動(dòng)量方程，得到速度場(chǎng)。3.利用速度場(chǎng)求解連續(xù)性方程，使壓力場(chǎng)得到修正。4.根據(jù)需要，求解湍流方程及其他方程5.判斷但前計(jì)算是否收斂。若不收斂，返回第二步。簡單說來，SIMPLE算法就是分兩步走：第一步預(yù)測(cè)，第二步修正，即預(yù)測(cè)－修正。SIMPLC算法：是對(duì)SIMPLE算法的一種改進(jìn)，其計(jì)算步驟與SIMPLE算法相同，只是壓力修正項(xiàng)中的一些系數(shù)不同，可以加快迭代過程的收斂。PISO算法：比SIMPLE算法增加了一個(gè)修正步，即分三步：第一步預(yù)測(cè)，第二步修正得到一個(gè)修正的場(chǎng)分布，第三步在第二步基礎(chǔ)上在進(jìn)行一側(cè)修正。即預(yù)測(cè)－修正－修正。PISO算法在求解瞬態(tài)問題時(shí)有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于穩(wěn)態(tài)問題可能SIMPLE或SIMPLEC更合適。如果你實(shí)在不知道該如何選擇，就保持FLUENT的默認(rèn)選項(xiàng)好了。因?yàn)槟J(rèn)選項(xiàng)可以很好解決70％以上的問題，而且對(duì)于大部分出了問題的計(jì)算來說，也很少是因?yàn)樗惴ㄟx擇不恰當(dāng)所致。
展開 在線的超算Fluent求解
Fluent的計(jì)算量大和不收斂時(shí)常困擾著CFDer，如果國家超級(jí)計(jì)算機(jī)（天河二號(hào)等）的計(jì)算資源可以很方便為CFDer所用，豈不是很爽！也為這炎炎夏日帶來一絲絲涼風(fēng)。接下來小編就給大家介紹一個(gè)可以在線隨時(shí)隨地都使用超算的仿真平臺(tái)。
登陸平臺(tái)
登陸平臺(tái)后進(jìn)入任務(wù)列表頁面。
新建任務(wù)
輸入文件
只需要選擇輸入文件、軟件設(shè)置和求解設(shè)置即可提交fluent的求解。輸入文件可以從本地上傳和從云端選擇。
軟件設(shè)置，選擇Fluent和輸入求解的命令行
設(shè)置cpu核數(shù)
點(diǎn)擊提交即可開始求解
運(yùn)行求解
可以查看到實(shí)時(shí)的進(jìn)度、日志和運(yùn)行的時(shí)間。
運(yùn)行完成后可以看到本次的花費(fèi)
查看運(yùn)行結(jié)果
可以在線查看也可以下載
轉(zhuǎn)自EASYCAE云計(jì)算平臺(tái)
展開 [問題討論]FLUENT中的求解器、算法和離散方法簡介
I 求解器：FLUENT中求解器的選擇在如下圖所示界面中設(shè)置：
FLUENT中的求解器主要是按照是否聯(lián)立求解各控制方程來區(qū)分的，詳見下圖：
II 算法：算法是求解時(shí)的策略，即按照什么樣的方式和步驟進(jìn)行求解。FLUENT中算法的選擇在如下圖所示的界面中設(shè)置：
這里簡單介紹一下SIMPLE、SIMPLEC、PISO等算法的基本思想和適用范圍。SIMPLE算法：基本思想如前面講求解器的那張圖中解釋分離式求解器的例子所示的一樣，這里再貼一遍：1.假設(shè)初始?jí)毫?chǎng)分布。2.利用壓力場(chǎng)求解動(dòng)量方程，得到速度場(chǎng)。3.利用速度場(chǎng)求解連續(xù)性方程，使壓力場(chǎng)得到修正。4.根據(jù)需要，求解湍流方程及其他方程5.判斷但前計(jì)算是否收斂。若不收斂，返回第二步。簡單說來，SIMPLE算法就是分兩步走：第一步預(yù)測(cè)，第二步修正，即預(yù)測(cè)－修正。SIMPLC算法：是對(duì)SIMPLE算法的一種改進(jìn)，其計(jì)算步驟與SIMPLE算法相同，只是壓力修正項(xiàng)中的一些系數(shù)不同，可以加快迭代過程的收斂。PISO算法：比SIMPLE算法增加了一個(gè)修正步，即分三步：第一步預(yù)測(cè)，第二步修正得到一個(gè)修正的場(chǎng)分布，第三步在第二步基礎(chǔ)上在進(jìn)行一側(cè)修正。即預(yù)測(cè)－修正－修正。PISO算法在求解瞬態(tài)問題時(shí)有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于穩(wěn)態(tài)問題可能SIMPLE或SIMPLEC更合適。如果你實(shí)在不知道該如何選擇，就保持FLUENT的默認(rèn)選項(xiàng)好了。因?yàn)槟J(rèn)選項(xiàng)可以很好解決70％以上的問題，而且對(duì)于大部分出了問題的計(jì)算來說，也很少是因?yàn)樗惴ㄟx擇不恰當(dāng)所致。
III 離散方法：離散方法是指按照什么樣的方式將控制方程在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)離散，即將偏微分格式的控制方程轉(zhuǎn)化為各節(jié)點(diǎn)上的代數(shù)方程組。
展開 
基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場(chǎng)計(jì)算
如果結(jié)構(gòu)變形非常小，并且可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)的變形幾乎不會(huì)對(duì)流場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)產(chǎn)生影響，或產(chǎn)品本身不允許在流體的作用下發(fā)生較大的變形，這種情況下只需要先求解出流體與固體界面上的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，并將壓強(qiáng)數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到固體的表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算。然而，如果結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形，流體的速度和壓力場(chǎng)就會(huì)因此發(fā)生改變，此時(shí)我們需要將其作為雙向耦合問題進(jìn)行多物理場(chǎng)分析：流體流動(dòng)和壓力場(chǎng)會(huì)影響結(jié)構(gòu)變形，而結(jié)構(gòu)變形又反過來影響流體的流動(dòng)和壓力。實(shí)際工況中選擇進(jìn)行單向耦合分析還是雙向耦合分析需要根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品及作用工況進(jìn)行判斷。
本文將執(zhí)行一個(gè)單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進(jìn)行流體域的建立和CFD網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入至Fluent求解器進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算，得到流體與固體界面的壓強(qiáng)信息，隨后將Fluent中計(jì)算得到的壓力信息映射至結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，并使用Optistruct求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。
二、問題描述
在一個(gè)半圓形管道內(nèi)部有一凸起物體，管道內(nèi)水流速度為10m/s
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編輯
該凸起物體為空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋與外型面壁厚都為2mm，以下為凸起物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意
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編輯
將計(jì)算在恒定的水流下，該凸起結(jié)構(gòu)受到水流沖擊后的變形及應(yīng)力情況。
三、流場(chǎng)計(jì)算
（1）流體域建模
導(dǎo)入幾何模型至Hypermesh
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編輯
提取管道內(nèi)表面與凸起物體的外表面，并將管道兩頭封堵上，并修復(fù)拓補(bǔ)關(guān)系，形成一個(gè)封閉的流體域空間，將管道的一端作為流體的入口，另一端作為出口，如下圖所示。
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展開 利用fluent3D求解器進(jìn)行求解
步驟1啟動(dòng)fluent并選擇求解器3D
步驟2檢查網(wǎng)格并定義長度單位
1．讀入網(wǎng)格文件（下圖為讀入的圖示）
2．確定單位長度為cm
3.檢查網(wǎng)格
4.顯示網(wǎng)格
步驟2創(chuàng)建計(jì)算模型
1. 設(shè)置求解器
2.啟動(dòng)能量方程
2. 使用湍流模型
步驟3設(shè)置流體的材料屬性
步驟4設(shè)置邊界條件
1. 設(shè)置入口1的邊界條件
2.設(shè)置入口2的邊界條件
2. 設(shè)置出流口的邊界條件
步驟5：求解初始化
步驟6：設(shè)置監(jiān)視器
步驟7：保存case和data文件
步驟8：求解計(jì)算
殘差曲線圖
出口速度監(jiān)控圖
三． 計(jì)算結(jié)果的后處理
步驟1：創(chuàng)建等（坐標(biāo)）值面
1. 創(chuàng)建一個(gè)z=4cm的平面，命名為surf-1
2. 創(chuàng)建一個(gè)x=0的平面，命名為surf-2
步驟2：繪制溫度與壓強(qiáng)分布圖
1. 繪制溫度分布圖
2.繪制壁面上的溫度分布
3.繪制垂直平面surf-2上的壓力分布
步驟3：繪制速度矢量
1. 顯示在surf-1上的速度矢量
2..顯示在surf-2上的速度矢量圖
以上則是對(duì)本模型的詳細(xì)步驟講解，希望能給新手帶幫助！
話說為什么從word復(fù)制圖片會(huì)失效?
展開 FLUENT求解初始化及一階歐拉方
FLUENT要求所有的求解變量有初值。
- 更真實(shí)的初值能提高收斂穩(wěn)定性性，加速收斂過程。（因此如果收斂過慢或者收斂曲線波動(dòng)太大，可能要考慮初值是否合理）
- 也可以在特定區(qū)域?qū)μ囟ㄗ兞繂为?dú)賦值
FMG初始化方法：
Full MultiGrid (FMG)能用來創(chuàng)建更好的初場(chǎng)。
- FMG對(duì)包括大的壓力梯度和速度梯度的復(fù)雜流動(dòng)有用。
- 在粗網(wǎng)格級(jí)別上求解一階歐拉方程。
- 可用于壓力基或者密度基求解器，但限于穩(wěn)態(tài)問題。
一階歐拉方程是什么？？？
忽略流體的粘性和可壓縮性，連續(xù)方程和NS方程可以簡化為：
上述四個(gè)方程包含有4個(gè)未知數(shù)，因此方程組是封閉的。由于忽略了流體的可壓縮性，因此流體動(dòng)力學(xué)問題和熱力學(xué)問題可分開來解。連續(xù)方程和動(dòng)量方程不再需要和能量方程聯(lián)立求解。但是壓強(qiáng)和速度依舊耦合在一起。
由于忽略了粘性項(xiàng)，歐拉方程比NS方程低了一階。
展開 基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（二）流固耦合
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接上一篇博客，基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場(chǎng)計(jì)算 ，目前已完成了從Hypermesh前處理到Fluent流場(chǎng)計(jì)算，獲得了流體結(jié)構(gòu)邊界面的壓強(qiáng)信息，本篇博客將繼續(xù)說明后續(xù)的流固耦合計(jì)算過程。
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一、建立結(jié)構(gòu)有限元模型
固體區(qū)域的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
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編輯
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該結(jié)構(gòu)為中空的薄壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有十字交叉的加強(qiáng)筋作為支撐。因此選擇使用殼單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算，結(jié)構(gòu)計(jì)算采用OPtistruct求解器，因此將Hypermesh切換到OPtistruct求解器模塊下
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導(dǎo)入幾何模型后，提取該薄壁結(jié)構(gòu)的外表面（而不是抽取中面，因?yàn)樾枰ＷC結(jié)構(gòu)域邊界和流體域邊界能在空間中對(duì)上，減小后續(xù)壓強(qiáng)數(shù)據(jù)映射的誤差），內(nèi)部加強(qiáng)筋則抽取其中面。修補(bǔ)幾何拓補(bǔ)關(guān)系后劃分網(wǎng)格，得到完整的結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算所用有限元模型，如下：
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設(shè)置屬性與材料，需要注意的是，這里外型面的網(wǎng)格不是在幾何模型的中面位置而是在其外表面，因此需要設(shè)置一下pshell屬性里的ZOFFS偏移參數(shù)
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編輯
該參數(shù)可能為正可能為負(fù)，和殼單元的法向相關(guān)，至于是否設(shè)置正確，可以簡單的通過以下命令查看，該命令可以顯示殼單元的實(shí)際厚度，看能否和幾何模型對(duì)得上即可。
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到這里，結(jié)構(gòu)部分的有限元模型便建好了，下一步需要將Fluent里的載荷映射到結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上。
展開 fluent中的壓力求解器和密度求解器
兩種數(shù)值方法：
1.基于壓力求解器：適用于低速、不可壓縮流體。
原理：首先由動(dòng)量方程求速度場(chǎng)，繼而由壓力方程進(jìn)行修正使得速度場(chǎng)滿足連續(xù)性條件。由于壓力方程來源于連續(xù)性方程和動(dòng)量方程，從而保證流場(chǎng)的模擬同時(shí)滿足質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒。
分類：分離求解器—順序求解每個(gè)變量的控制方程，此算法內(nèi)存效率非常高(離散方程只在一個(gè)時(shí)刻需要占用內(nèi)存)，收斂速度相對(duì)較慢，因?yàn)榉匠桃浴怦睢绞?em>求解。對(duì)燃燒、多相流問題更加有效。
耦合求解器—內(nèi)存使用量是分離算法的1.5～2倍，收斂速度提高5～10倍。可以和所有動(dòng)網(wǎng)格、多相流、燃燒、和化學(xué)反應(yīng)模型兼容，收斂速度遠(yuǎn)高于基于密度的求解器。
2.基于密度求解器：適用于高速、可壓縮流體。
原理：直接求解瞬態(tài)N-S方程(此方程理論上是絕對(duì)穩(wěn)定的)，將穩(wěn)態(tài)問題轉(zhuǎn)化為時(shí)間推進(jìn)的瞬態(tài)問題，由給定的初場(chǎng)時(shí)間推進(jìn)到收斂的穩(wěn)態(tài)解，即時(shí)間推進(jìn)法。適用于求解亞音速、高超音速等的強(qiáng)可壓縮問題。
展開 基于ANSYS Workbech+Fluent的泥漿攪拌機(jī)流固耦合分析 ￥9.9
5、雙擊setup,進(jìn)入Fluent求解器，這里按照下圖進(jìn)行設(shè)置，其余保持默認(rèn)即可。
6、進(jìn)入Fluent求解界面，首先檢查CFD網(wǎng)格，看是否出現(xiàn)負(fù)體積，如果存在，需要重新回去劃分網(wǎng)格，如果沒有，繼續(xù)設(shè)置溫度單位。
7、設(shè)置流體計(jì)算類型，兩相混合還是單相計(jì)算，然后設(shè)置湍流模型類型。
8、設(shè)置流體域固體的材料并賦予屬性，如果材料庫已經(jīng)存在的材料可以直接賦值，如果不存在需要自己建立新材料，通過Fluent data建立材料。
9、設(shè)置邊界條件，兩相流體進(jìn)口類型，壓力進(jìn)口？速度進(jìn)口？質(zhì)量流量進(jìn)口？等、出口類型與耦合面、壁面的相關(guān)設(shè)置。這里的速度入口需要設(shè)置矢量速度，指定速度方向。
10、接著，設(shè)置求解方法、收斂因子，初始化，收斂步數(shù)進(jìn)行求解。
11、查看結(jié)果，速度云圖，流場(chǎng)圖，壓強(qiáng)云圖，流線圖等。
12、接下來將通過流體計(jì)算的結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)的影響分析。
展開 液體靜壓導(dǎo)軌雙向流固耦合-關(guān)于時(shí)間步長的疑問
采用gambit對(duì)油膜進(jìn)行網(wǎng)格劃分，fluent對(duì)油膜流場(chǎng)進(jìn)行求解，具體設(shè)置如下：
Viscous——Laminar
流體材料：Density:822(Kg/m3)；Viscosity: 0.00575(Kg/m-s)。
邊界條件：如下圖所示，pressure inlet：0.5MPa，pressure outlet：0MPa。
Solution methods：SIMPLE 默認(rèn)設(shè)置
仿真得到的壓力分布如下圖所示
將流場(chǎng)壓力導(dǎo)入到結(jié)構(gòu)上如下圖所示
結(jié)構(gòu)件約束為固定約束，約束如下圖中所示的側(cè)面
得到的結(jié)構(gòu)件變形如下圖所示
可以看到結(jié)構(gòu)件最大變形達(dá)0.008mm，而油膜厚度為0.025mm，結(jié)構(gòu)件的變形將顯著影響油膜的壓力分布，因此需進(jìn)一步進(jìn)行雙向流固耦合分析。
然而，在雙向流固耦合時(shí)，卻出現(xiàn)了問題。雙向耦合時(shí)采用的時(shí)間步為0.0001s。剛開始運(yùn)行計(jì)算時(shí)，fluent求解正常，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換后，流場(chǎng)網(wǎng)格進(jìn)行了更新，fluent求解就開始出現(xiàn)異常，監(jiān)測(cè)的耦合面壓力積分呈負(fù)值，然后就報(bào)錯(cuò)了。僅進(jìn)行一次迭代得到的流場(chǎng)壓力云圖和結(jié)構(gòu)件變形如圖所示。從圖中可以看出流場(chǎng)呈負(fù)壓，結(jié)構(gòu)件向上凸起
我嘗試了改變時(shí)間步長，發(fā)現(xiàn)步0.05s時(shí)沒有出現(xiàn)上述狀況，可以完成迭代。而時(shí)間步長設(shè)置為0.01、0.001、0.0001、0.00001等均會(huì)出現(xiàn)上述問題。
我的疑問：
1.一般雙向耦合，不是時(shí)間步越小越好么，為什么這里采用0.0001s步長會(huì)出現(xiàn)上述問題，而0.05s卻能正確計(jì)算？
2. 我想模擬液壓油逐漸上升，止推板在油膜力的作用下逐漸彎曲的過程，是否應(yīng)該考慮液壓油的可壓縮性？
展開 
『原創(chuàng)』《fluent技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)例》目錄
實(shí)例操作步驟
第六章 溫度場(chǎng)的計(jì)算
6.1 概述
6.2 實(shí)例簡介
6.3 實(shí)例操作步驟
6.3.1 利用gambit建立計(jì)算區(qū)域和指定邊界條件類型
6.3.2 利用fluent求解器求解
6.3.3 利用tecplot進(jìn)行后處理
第七章 多相流模型
7.1 概述
7.1.1 多相流定義
7.1.2 多相流研究方法
7.1.3 fluent中的多相流模型
7.1.4 fluent中的多相流模型的選擇
7.2 VOF模型
7.2.1 概述
7.2.2 實(shí)例簡介
7.2.3 實(shí)例操作步驟
7.3 Mixture模型
7.3.1 概述
7.3.2 實(shí)例簡介
7.3.3 實(shí)例操作步驟
第八章 凝固和融化模型
8.1 概述
8.2 實(shí)例簡介
8.3 實(shí)例操作步驟
8.3.1 利用gambit建立計(jì)算區(qū)域和指定邊界條件類型
8.3.2 利用fluent求解器求解
第九章 可動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)問題的模擬
9.1 概述
9.2 實(shí)例簡介
9.3 利用gambit建立計(jì)算區(qū)域和指定邊界條件類型
9.4 利用MRF方法求解
9.5 利用Moving Mesh方法求解
第十章 動(dòng)網(wǎng)格模型
10.1 概述
10.2 實(shí)例簡介
10.3 實(shí)例操作步驟
第十一章UDF和UDS
11.1 UDF基礎(chǔ)知識(shí)
11.1.1 UDF概述
11.1.2 UDF能夠解決的問題
11.1.3 UDF宏
11.2.4 UDF的預(yù)定義函數(shù)
11.1.5 UDF的編寫
11.1.6 UDF實(shí)例
11.2 UDS基礎(chǔ)知識(shí)
11.2.1
展開 用多面體網(wǎng)格劃分壓縮機(jī)渦輪，再通過fluent進(jìn)行求解（case文件中包含fluent所有設(shè)置信息） ￥15
渦輪網(wǎng)格
壓力云圖
速度云圖
四十一、Fluent初學(xué)者學(xué)習(xí)流程
而Fluent V6.3版本則是2005年Fluent單獨(dú)過日子時(shí)發(fā)行的最后一軟件。如果你目前還使用Fluent V6.3版本，就相當(dāng)于2022年你拿著17年前的小靈通硬和現(xiàn)在的手機(jī)比性能。
所以說Fluent是ANSYS軟件包下的一款軟件，如果想下載使用Fluent，就必須下載ANSYS。
4. Fluent求解計(jì)算流程
4.1 網(wǎng)格劃分
和Fluent相關(guān)的軟件不止ANSYS一個(gè)，我們還經(jīng)常聽說過如Mesh、ICEM、Gambit和CFD-POST這類軟件。這些軟件其實(shí)都是Fluent的輔助軟件。在說明這些軟件之前，我們先非常簡單的說明一下Fluent求解偏微分方程的原理。
在傳熱學(xué)書籍中，我們都學(xué)習(xí)過一節(jié)“熱傳導(dǎo)問題的數(shù)值求解”，在數(shù)值求解時(shí)很重要的一步是我們要將“區(qū)域離散化”
這一步就是將物理模型劃分為一個(gè)個(gè)的小節(jié)點(diǎn)，然后再對(duì)微分方程進(jìn)行處理。
“區(qū)域離散化”這樣短短五個(gè)字的步驟被稱為畫網(wǎng)格，上面提及的軟件中Mesh、ICEM-CFD、Gambit都是畫網(wǎng)格的軟件。單一個(gè)畫網(wǎng)格有如此多的軟件，足以說明網(wǎng)格劃分的重要性。
注：
Gambit和Fluent v6.3一樣古老，盡量不要使用，可替代的軟件很多。
網(wǎng)格劃分是對(duì)流體域進(jìn)行劃分，因此首先要有流體域。所以在網(wǎng)格劃分之前應(yīng)該還有一個(gè)環(huán)節(jié)-物理建模，其實(shí)就是畫圖，二維或三維的都可。比如大家可能接觸到的CAD、Solidworks。
4.2 求解器設(shè)置
使用Mesh或ICEM-CFD等軟件對(duì)物理模型劃分好網(wǎng)格后，需要導(dǎo)入到Fluent軟件中進(jìn)行一些列的操作，很復(fù)雜很復(fù)雜，但是本質(zhì)上都圍繞一個(gè)原則---求解偏微分方程組。
這部分是我們后面的重點(diǎn)，這里不再贅述。
展開 FLUENT求解器基礎(chǔ)
是FLUENT在計(jì)算表壓（靜壓）時(shí)的參考值。
3， 求解過程概覽：
選擇求解器
初始化
檢測(cè)收斂性：穩(wěn)定性（設(shè)置松弛因子或者courant number， 時(shí)間步長)，加速收斂？？？？
精度：網(wǎng)格無關(guān)性（加密網(wǎng)格看結(jié)果是否改變），網(wǎng)格自適應(yīng)性
FLUENT中有兩種求解器： 壓力基和密度基。
壓力基求解器以動(dòng)量和壓力為基本變量。兩種算法：1，分離求解器：動(dòng)量方程和壓力修正逐個(gè)求解。 2， 耦合式求解器（PBCS)：壓力和動(dòng)量方程同時(shí)求解。
密度基耦合求解器一種算法：同時(shí)求解動(dòng)量，能量，質(zhì)量和組分方程組。通過狀態(tài)方程得到壓力，其他標(biāo)量通過分離方式求解。
DBCS 可以按隱式或者顯式方式求解：1，隱式采用Gauss-Seidel迭代求解所有變量。2，顯式采用多步R-K顯式時(shí)間積分法。
如何選擇求解器？？？？？？
1，壓力基耦合求解器（PBCS)適合于大多數(shù)單向流，比分離求解器性能更好。但是 : 1, 不能用于多相流（歐拉),周期質(zhì)量流和NITA。2，比分離式多用1.5-2倍內(nèi)存。
2，密度基求解器適用于密度，動(dòng)量，能量，組分間強(qiáng)烈耦合的情況。（如超高音速流動(dòng)，伴有燃燒的高度可壓流動(dòng)）
隱式方法一般優(yōu)于顯式，因?yàn)轱@式對(duì)時(shí)間步有嚴(yán)格限制。
顯式方法一般用于流動(dòng)時(shí)間尺度和聲學(xué)時(shí)間尺度相當(dāng)?shù)那闆r。（如高馬赫數(shù)激波的傳播）
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