Fluent默認單位
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
Fluent默認單位的實例教程
1.define-general-scale中，view length unit in表示設置長度的工作單位。
2.write case的時候如果輸出文件的后綴為.cas.gz(或者.gz),那么，cas文件將以壓縮包的形式保存。讀入的時候直接讀入壓縮文件即可。
3.三種判斷收斂的方法：（1）殘差達到一個可以接受的程度：默認出了能量是10^-6以外，其余的全是10^-3。
（2）求解值不再隨迭代發生改變：有時候，殘差還在下降，但是某些監視的流動變量不再發生變化即可。
（3）系統的質量、動量、能量達到平衡：利用flux report實現，要求凈不平衡量小于0.2%。
4.創建一對周期性邊界的的方法：（1）在命令框中按回車，得到命令提示符>
（2）輸入mesh/modify-zones/make-periodic,再根據提示選擇相應的面。
5.outflow邊界條件不需要給定任何入口的物理條件，但是應用也會有限制，大致為以下四點：
1.只能用于不可壓縮流動
2.出口處流動充分發展
3.不能與任何壓力邊界條件搭配使用（壓力入口、壓力出口）
4.不能用于計算流量分配問題（比如有多個出口的問題）
6.在壓力出口中，會要求輸入相應的backflow turbulent intensity等值，這些值只有在迭代時產生返流的時候才會使用，
通常設置成一個合理的值。算例14中，設置為intensity 10%，diameter hydraulic按實際模型數值。
展開 如下圖所示：
圖4 整體區域的網格圖
(4)設置長度單位及壓強單位，由于fluent默認的長度單位是m，要將單位改成mm；再重新設定壓強的單位，定義壓強的單位為大氣壓atm，它不是fluent的默認單位，其默認單位為Pa。
(5)建立求解模型。選擇耦合、隱式求解器，先求解定常流動，將求解的值作為非定常流動的初始值。再選擇湍流模型為Spalart-Allmaras模型，該湍流模型是一種相對簡單的一方程模型，僅考慮了動量的傳遞方程。在氣體動力學中，對于有固壁邊界的流動，利用Spalart-Allmaras模型計算邊界層內的流動以及壓力梯度較大的流動都可得到較好的結果。
(6)設置流體屬性。選擇理想氣體定律來計算流體的密度。此時，fluent會自動激活求解能量方程，不用再到能量方程設置對話框中進行設置了。
(7)設置邊界條件。先將初始壓強設置為0atm后，在邊界條件設置時，將是以絕對壓強給定的。邊界條件中壓強的給定總是相對于工作壓強的。分別設置噴管的入口和出口邊界條件。
(8)求解定常流動。先進行流場初始化，再設置求解器參數，再設置殘差監視器，設置出口質量流量監視器。
殘差曲線如下圖所示：
圖5 殘差監視變化曲線
圖6 出口質量流量監測變化曲線
質量曲線說明了解得收斂性。
(8)下面做出定常流動速度矢量。如下圖所示：
圖7 速度矢量圖
定常流動計算顯示，通過噴管的流速最高可達262m/s。
(9)顯示壓強的分布
圖8 噴管內壓強分布圖
由圖中可以明顯看出，噴管左邊為高壓區，右邊為低壓區，氣體在兩端壓差的作用下流動。在噴管喉部氣體流速最快，其壓強也最小。
展開 注：本指南翻譯自ANSYS FLUENT 16.0幫助文檔。
以下指南能夠幫助用戶以確保其CFD仿真過程取得成功。在登陸至用戶中心尋求技術支持之前，確保已進行以下工作：
1、檢查網格質量
在進行FLUENT仿真計算之前，有兩件基本的事情需要做：
進行網格檢查以避免由于網格連接錯誤所導致的問題。特別是，用戶應當確保軟件所報告的最小網格體積為正值。
查看最大網格扭曲度（例如，在模型初始化之后，在Contours對話框中使用Compute按鈕進行查看）。作為通用標準，一般來講網格扭曲度應當低于0.98。用戶也可以使用Report Quality功能能計算最小網格正交性。更多的關于網格質量的細節說明可參閱FLUENT用戶手冊。
2、縮放網格并且檢查長度單位
在ANSYS FLUENT中，所有的初始尺寸單位都被假定為"米"。用戶應當根據模型的實際尺寸對網格進行相應的縮放處理。其他物理量也可獨立的進行縮放。ANSYS FLUENT默認使用國際單位制。
3、使用合適的物理模型
4、設置energy亞松弛因子為0.95~1
對于涉及到共軛傳熱的問題，當傳導率非常高時，小的能量亞松弛因子可能會導致非常緩慢的收斂速度。
5、當使用非結構四面體網格時，采用node-based gradients（基于節點的梯度計算方法）
對于非結構網格，采用基于節點平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。特別是對于三角形和四面體網格。
6、通過歷史殘差監控收斂過程
殘差曲線用于顯示當殘差值是否達到指定的收斂精度。當仿真計算結束時，需要檢查殘差是否已經降低到至少3個數量級（即10-3）。對于壓力基求解器，縮放的能量殘差必須降低至10-6，縮放的組分殘差需要下降到10-5以達到組分平衡。
用戶也可以通過監測邊界或任何定義的表面上升力、阻力或力矩及其相關的變量或函數。
展開 使用ANSYS FLUENT進行成功仿真計算指南
注：本指南翻譯自ANSYS FLUENT 16.0幫助文檔。
以下指南能夠幫助用戶以確保其CFD仿真過程取得成功。在登陸至用戶中心尋求技術支持之前，確保已進行以下工作：
1、檢查網格質量
在進行FLUENT仿真計算之前，有兩件基本的事情需要做：
進行網格檢查以避免由于網格連接錯誤所導致的問題。特別是，用戶應當確保軟件所報告的最小網格體積為正值。
查看最大網格扭曲度（例如，在模型初始化之后，在Contours對話框中使用Compute按鈕進行查看）。作為通用標準，一般來講網格扭曲度應當低于0.98。用戶也可以使用Report Quality功能能計算最小網格正交性。更多的關于網格質量的細節說明可參閱FLUENT用戶手冊。
2、縮放網格并且檢查長度單位
在ANSYS FLUENT中，所有的初始尺寸單位都被假定為"米"。用戶應當根據模型的實際尺寸對網格進行相應的縮放處理。其他物理量也可獨立的進行縮放。ANSYS FLUENT默認使用國際單位制。
3、使用合適的物理模型
4、設置energy亞松弛因子為0.95~1
對于涉及到共軛傳熱的問題，當傳導率非常高時，小的能量亞松弛因子可能會導致非常緩慢的收斂速度。
5、當使用非結構四面體網格時，采用node-based gradients（基于節點的梯度計算方法）
對于非結構網格，采用基于節點平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。特別是對于三角形和四面體網格。
6、通過歷史殘差監控收斂過程
殘差曲線用于顯示當殘差值是否達到指定的收斂精度。當仿真計算結束時，需要檢查殘差是否已經降低到至少3個數量級（即10-3）。對于壓力基求解器，縮放的能量殘差必須降低至10-6，縮放的組分殘差需要下降到10-5以達到組分平衡。
展開 在設置界面還可以設置啟動后界面顯示，Workbench Color Window為背景顯示模式，勾選后Fluent 14.5啟動后顯示網格的圖形界面為Workbench的默認背景（藍色），如果不選則為黑色背景。背景可以再Fluent啟動后設置。Display Mesh After Reading為讀入網格后是否顯示網格，勾選后，讀入網格后默認狀態為顯示網格，不勾選則不顯示。展開Show Fewer Options按鈕，可以或多更多的設置，如工作目錄等。
圖5 啟動Fluent14.5
2、導入網格
導入網格可以通過下拉菜單【File】→【Read】→【Mesh...】或者直接在Fluent14.5界面下的“Read a file”下拉按鈕下進行讀入網格。如果啟動Fluent后設置為默認顯示網格，則讀入網格后會在圖形面板顯示網格，如果沒有設置，可以點擊左邊【General】按鈕，在General選項卡中點擊【Display】，并選取需要顯示的網格，并點【Display】進行顯示。
圖6 讀入網格方法1
圖7 讀入網格方法2
圖8 導入并顯示網格
3、縮放網格
Fluent啟動后默認長度單位為m，有些模型在進行網格劃分時默認的單位長度是mm，所以必須進行網格縮放。在General選項卡中點擊【Scale...】按鈕，彈出縮放對話框。如圖所示：
圖9 單擊【Scale...】按鈕
先更改①為mm，查看Domain Extents中X、Y、Z中顯示的邊界是否與模型合適，如果相差的數量級是1000，則更改②為mm，并點擊③Scale按鈕進行網格尺度縮放。所過相差為0.001，則選擇Unscale按鈕。
展開 
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</li></ol><p><br></p><p><strong>3.4 單位設置</strong></p><p><br></p><p>Fluent壓力的默認單位為Pa，為方便起見，設置壓力單位為atm。
編輯
（3）導入Fluent并計算流場
打開Fluent軟件，切換到solution模塊下：
?
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導入CFD網格：
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注意單位問題，在Hypermesh內一般使用的是毫米單位，Fluent默認使用的米單位，因此需要將模型整體縮小1000倍
?
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wx_fmt=png"></p><p><br></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">注意：此處只是將Fluent的默認長度單位由m改為了mm，并沒有修改模型的尺寸。
圖6 讀入網格方法1
圖7 讀入網格方法2
圖8 導入并顯示網格
3、縮放網格
Fluent啟動后默認長度單位為m，有些模型在進行網格劃分時默認的單位長度是mm，所以必須進行網格縮放。在General選項卡中點擊【Scale...】按鈕，彈出縮放對話框。
默認單位為 m，若長度單位不是m，還需要進行設置。
ANSYS FLUENT默認使用國際單位制。
3、使用合適的物理模型
4、設置energy亞松弛因子為0.95~1
對于涉及到共軛傳熱的問題，當傳導率非常高時，小的能量亞松弛因子可能會導致非常緩慢的收斂速度。
5、當使用非結構四面體網格時，采用node-based gradients（基于節點的梯度計算方法）
對于非結構網格，采用基于節點平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。
1.define-general-scale中，view length unit in表示設置長度的工作單位。
2.write case的時候如果輸出文件的后綴為.cas.gz(或者.gz),那么，cas文件將以壓縮包的形式保存。讀入的時候直接讀入壓縮文件即可。
3.三種判斷收斂的方法：（1）殘差達到一個可以接受的程度：默認出了能量是10^-6以外，其余的全是10^-3。
ANSYS FLUENT默認使用國際單位制。
3、使用合適的物理模型
4、設置energy亞松弛因子為0.95~1
對于涉及到共軛傳熱的問題，當傳導率非常高時，小的能量亞松弛因子可能會導致非常緩慢的收斂速度。
5、當使用非結構四面體網格時，采用node-based gradients（基于節點的梯度計算方法）
對于非結構網格，采用基于節點平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。
如下圖所示：
圖4 整體區域的網格圖
(4)設置長度單位及壓強單位，由于fluent默認的長度單位是m，要將單位改成mm；再重新設定壓強的單位，定義壓強的單位為大氣壓atm，它不是fluent的默認單位，其默認單位為Pa。
(5)建立求解模型。選擇耦合、隱式求解器，先求解定常流動，將求解的值作為非定常流動的初始值。
