fluent 相关知识点集锦

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VOF模型

所谓 VOF 模型(详见第 20.2节),是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。 当需要得到一种或多种互不相融流体间的交界面时,可以采用这种模型。在 VOF 模型中,不同的流体组分共用着一套动量方程,计算时在全流场的每个计算单元 内,都记录下各流体组分所占有的体积率。VOF 模型的应用例子包括分层流,自 由面流动,灌注,晃动,液体中大气泡的流动,水坝决堤时的水流,对喷射衰竭 (jet breakup)(表面张力)的预测,以及求得任意液-气分界面的稳态或瞬时 分界面。

20.1.1VOF 模型的概述及局限(Overview and Limitations of the VOF Model) 概述(Overview)

VOF 模型通过求解单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的 volume fraction 来 模拟两种或三种不能混合的流体。典型的应用包括预测,

jet breakup、流体中大泡的运动(the motion of large bubbles in a liquid) 、the motion of liquid after a dam break 和气液界面的稳态和瞬态处理(the steady or transient tracking of any liquid-gas interface) 。 局限(limitations)

下面的一些限制应用于 FLUENT 中的 VOF 模型:

★ 你必须使用 segregated solver. VOF 模型不能用于 coupled solvers.

★ 所有的控制容积必须充满单一流体相或者相的联合;VOF 模型不允许在那些空 的区域中没有任何类型的流体存在。 ★ 只有一相是可压缩的。 2

★ Streamwise periodic flow (either specified mass flow rate or specified pressure drop) cannot be modeled when the VOF model is used.

★ Species mixing and reacting flow cannot be modeled when the VOF model is used. ★ 大涡模拟紊流模型不能用于 VOF 模型。

★ 二阶隐式的 time-stepping公式不能用于 VOF 模型。 ★ VOF 模型不能用于无粘流。

★ The shell conduction model for walls cannot be used with the VOF model. 稳态和瞬态的 VOF 计算

在 FLUENT 中 VOF 公式通常用于计算时间依赖解,但是对于只关心稳态解的问题,它也可

以执行稳态计算。稳态 VOF 计算是敏感的只有当你的解是独立于初始时间并且对于单相有 明显的流入边界。例如,由于在旋转的杯子中自由表面的形状依赖于流体的出事水平,这样 的问题必须使用 time-dependent 公式。另一方面,渠道内顶部有空气的水的流动和分离的空气入口可以采用 steady-state公式求解。

! !对于涉及到表面张力的计算,建议你在 Multiphase Model panel 中为Body Force Formulation打开 Implicit Body Force。这样做由于压力梯度和动量方程中表面张力的部 分平衡,从而提高了解的收敛性。

接触角( w θ in Figure 20.2.2)就是壁面和接触面切线的夹角,量度了在 Wal l 面板的 成对的列表中第一相的值。 例如, 如果你设置 oil和 air相的接触角在 Wal l面板中 (as shown in Figure 20.6.14), w θ 量度在 oil 相内。

对于所有对默认值是 90 度,就是没有壁面支持的影响(也就是,接触面垂直于支持 面) 。例如,接触角为 45度,相当于水沿着容器面爬行,通常是水在玻璃上。

20.7.1VOF 模型的求解策略(Solution Strategies for the VOF Model) 为了提高 VOF 模型求解的精度和收敛性,几条建议列举如下: 59 Setting the Reference Pressure Location

参考压力的位置应该移动到能减少压力计算的位置。默认的情况,参考压力的位置在单元中 心或靠近点(0,0,0) 。你可以通过指定新的 Reference Pressure Location在 Operating Conditions panel.中移动这个位置。 Define Operating Conditions...

你选择的位置应当在这样的区域,那里总是包含密度最小的流体(也就是,气相,如果你计 算的有一个气相和一个或多个液相) 。这是因为当给定相同的速度分布时高密度流体的静压

变化大于低密度流体。如果相对压力为零的区域出现在压力变化小的区域,将比压力变化出 现在大的非零值的区域带来少的计算量。例如,在包含空气和水的系统,参考压力的位置选 在充满空气的区域而不选在充满水的区域是非常重要的。 Pressure Interpolation Scheme

对所有的 VOF 计算,你应当使用 body-force-weighted pressure interpolation scheme or the PRESTO! scheme.

Solve Controls Solution...

Discretization Scheme Selection for the Implicit and Euler Explicit Formulations

当 the implicit or Euler explicit scheme 使用时,为了提高相间界面的清晰度(sharpness)你应

当采用 second-order or QUICK discretization scheme 为 volume fraction equations。 Solve Controls Solution...

Pressure-Velocity Coupling and Under-Relaxation for the Time-Dependent Formulations

设置求解器的另一个变化是在你使用的速度压力耦合方案和欠松弛因子中。 通常瞬变流计算

建议采用 PISO 方案。使用 PISO 时允许增加所有欠松弛因子的值,而不会减弱解的稳定。 通常你能增加所有变量的欠松弛因子到 1 并且能达到预期的稳定和收敛速度 (要求每一时间

步内用较少的迭代次数) 。对于在四边形和三角形网格上的计算,用 PISO 方案时为了提高

稳定性建议为压力选欠松弛因子为 0.7-0.8。 Solve Controls Solution...

当用 FLUENT 进行任何模拟时,如果欠松弛因子设置为 1 时,解出现不稳定、发散行为, 欠松弛因子必须减小。提高稳定性的另一个方法是减小时间步长。 Under-Relaxation for the Steady-State Formulation

如果你使用稳态隐式的VOF方案, 为了提高稳定性, 所有变量的欠松弛因子应设置在0.2~0.5 之间。 VOF 模型

对 VOF 计算你可以产生如下所列项目的图象显示和数据汇报: ? Volume fraction of phase-n (in the Phases... category) ? Density of phase-n (in the Density... category)

? Molecular Viscosity of phase-n (in the Properties... category)

? Thermal Conductivity of phase-n (in the Properties... category) ? Specific Heat of phase-n (in the Properties... category) ? Enthalpy of phase-n (in the Temperature... category)

? Total Enthalpy of phase-n (in the Temperature... category) ? Total Energy of phase-n (in the Temperature... category) ? Internal Energy of phase-n (in the Temperature... category)

The non-phase-specific variables that are available (e.g., Molecular Viscosity a n d Thermal Conductivity) represent mixture quantities. The thermal quantities listed above will be available only for calculations that include the energy equation.

20.8.2 显示单相的速度矢量(Display Velocity Vectors for Individual Phases) 对混合和欧拉计算,使用 Vector panel 显示单相的速度矢量是可能的。 Display Vectors...

为了显示特殊相的速度矢量,在 Vector Of下拉列表中选 phase-n Velocity(这里 phase-n 被感

兴趣相的名字所代替,例如,air-bubbles Velocity)。你也可选 Relative phase-n Velocity 来显 示相对于移动参考体系的相的速度。为了显示混合相速度 m υ v

(仅与混合模型的计算相关) ,

选择 Veloci ty(or Relative Velocity for the mixture velocity relative to a moving reference frame.)

20.8.3 报告单相的流量(Report Fluxes for Individual Phase)

当你使用 Flux Reports panel 计算通过边界的流量时,你应该指出报告是对混合相的还是对 单相的。

Report Fluxes...

选择 mixture 在Phase 下拉列表中在面板底部来报告混合相流量, 或者选择相的名字来报告

所选相的流量。

20.8.4 报告单相在壁面上的力(Reporting Forces on Walls for Individual Phase)

对欧拉计算,当你使用 Force Reports panel 来计算力或壁面边界上的动量时,你应当指定 你想要为之计算力的单相。 Report Forces...

在面板左边的 Phase 下拉列表中选择你所要选的相的名字。

20.8.5 报告单相的流量比率(Reporting Flow Rates for Individual Phase) 63

你可以使用 report/mass-flow text 命令来获得每一相(或混合相)通过每一流动边界上的 质量流量比率。 report mass-flow

当你指定感兴趣的相(混合相或者单相) ,FLUENT 将列出每个区域,区域后面跟着是所指

定相质量流率所通过的区域。举例如下: /report> mf

(mixture water air)

domain id/name [mixture] air

zone 10 (spiral-press-outlet): -1.2330244 zone 3 (pressure-outlet): -9.7560663 zone 11 (spiral-vel-inlet): 0.6150589 zone 8 (spiral-wall): 0 zone 1 (walls): 0

zone 4 (velocity-inlet): 4.9132133

net mass-flow: -5.4608185

如果你选的是 VOF 模型,输入如下: ? number of phases

? VOF formulation (see Section 20.6.4)

? (optional) implicit body force formulation (see Section 20.6.11) 20.6.4 选择 VOF 公式(Selecting the VOF Formulation)

为了指定使用的 VOF 公式,在 Multiphase Model panel中 VOF Parameters下选择合适 的 VOF Scheme。

FLUENT 中可用的 VOF 公式如下:

1. Time-dependent with the geometric reconstruction interpolation scheme:当 VOF 解中对时 间精确的瞬态行为感兴趣时,应当选这个公式。

为了使用这个公式,选Geo-Reconstruct(default)作为 VOF Scheme。FLUENT 将 自动为时间打开非稳态公式和一阶离散格式在 Solver panel.

2. Time-dependent with the donor-acceptor interpolation scheme:如果你的网格中包含很 多扭曲(twisted)的 hexahedral cells,建议你使用这个公式代替 time-dependent formulation with the geometric reconstruction scheme。在这种情况下,选用 the donor-acceptor scheme能得到更精确的结果。

使用这个公式,选 Donor-Acceptor as the VOF Scheme。FLUENT 将自动为时间打开 非稳态公式和一阶离散格式在 Solver panel.

3. Time-dependent with the Euler explicit interpolation scheme:由于 the donor-acceptor scheme仅对quadrilateral and hexahedral网格有效, 它不能用于hybrid mesh containing twisted hexahedral cells。这种情况下,你应使用 the time-dependent Euler explicit scheme。这个公式也能用在 the geometric reconstruction scheme不能给出满意结果的 其它情形时,否则流动的计算变得不稳定。

使用这个公式,select Euler Explicit as the VOF Scheme。FLUENT 将自动为时间打 开非稳态公式和一阶离散格式在 Solver panel.

当 the Euler explicit time-dependent formulation比the geometric reconstruction scheme 有更少的计算耗费时,相间的界面不在象用 the geometric reconstruction scheme 预测 的一样明显。为减少这种扩散,建议为体积份额方程选用二阶离散格式。另外,为 了获得更清晰的界面,在用 the implicit scheme 计算之后,你可以考虑返回来用 the geometric reconstruction scheme。

4. Time-dependent with the implicit interpolation scheme:如果你要寻找稳态解和中间的 瞬态行为不感兴趣,但是最终的稳态解独立于初始流动条件/或者你不让每相有明显 的 inflow boundary, 可以使用这个公式。 32

使用这个公式,select Implicit as the VOF Scheme, and enable an Unsteady calculation in the Solver panel (opened with the Define/Models/Solver... menu item).

! !上面为 the Euler explicit time-dependent formulation 讨论的结果也适用于 the

implicit time-dependent formulation。为了提高相界面的清晰度,你应慎重考虑以上所 述。

5. Steady-state with the implicit interpolation scheme:如果你要寻找稳态解和中间的瞬 态行为不感兴趣,并且最终的稳态解不被初始流动条件影响而每相有明显的 inflow boundary,这个公式可以使用。

使用这个公式,select Implicit as the VOF Scheme.

! !上面为 Euler explicit time-dependent formulation讨论的结果也适用于 the implicit steady-state formulation。为了提高相界面的清晰度,你应慎重考虑以上所述。

! ! 对于 the geometric reconstruction 和 donor-acceptor schemes, 如果你使用了 conformal

grid(也就是,在两个子边界相交的边界上网格节点的位置是一样(identical)的) , 你必须保证在这个区域内没有双边(0 厚度)壁面。如果有,你必须 split them, as described in Section 5.7.8.

20.6.8为 VOF 模型定义相(Defining Phases for the VOF Model)

在 VOF 计算中为主相和第二相指定必要的信息和它们的相互作用的说明由下面给 出。

! !通常,你可以你喜欢的任何方式指定主相和第二相。考虑你的选择如何影响问题

的设置是一种很好的主意,特别是在复杂的问题中。例如,对区域一部分中的一相, 34 如果你计划 patch 其初始体积份额为 1,指定这个相为第二相更方便。同样,如果一 相是可压缩的,为了提高解的稳定性,建议你指定它为主相。

! !记住,只能有一相是可压缩的。确定你没有选择可压缩材料(也就是对密度使用

可压缩理想气体定律的材料)为多于一相的。See Section 20.6.16 for details.

如在 Section 20.2.8 中讨论的,表面张力影响的重要性取决于毛细管数 Ca(defined by Equation 20.2-16)的值,或者 Weber number ,We(defined by Equation 20.2-17).如果 Ca>>1 或者We<<1,表面张力的影响可以忽略。

! !注意如果你在表面张力有重大影响的计算区域内使用四边形或六边形网格,表面张力

影响的计算会更精确。如果你在整个区域内不使用四边形或六边形网格,那么你应当 使用在影响区域内用四边形或六边形的混合网格。

包含沿着一对或多对相界面上表面张力(and, if appropriate, wall adhesion) )的影响,遵循

以下步骤:

1. Turn on the Surface Tension option.

2. 如果你想包含壁面黏附的,turn on the Wall Adhesion option. (When Wall Adhesion is enabled, you will need to specify the contact angle at each wall as a boundary condition (as described in Section 20.6.14.)

3. 对于你想包含表面张力影响的每一对相,指定一个常数表面张力系数。默认情况,所 有表面张力系数都为零,表示沿着两相界面上没有表面张力。

! !对于涉及到表面张力的计算,建议你在 Multiphase Model panel 中为Body Force Formulation打开 Implicit Body Force。这样做由于压力梯度和动量方程中表面张力的部 分平衡,从而提高了解的收敛性。详细内容见 Section 22.3.3.

20.6.11 Including Body Force(包含体积力)

在许多情况下,相的运动部分是由于重力的影响。为了包含这个体积力,应在 Operating Conditions panel 下选择Gravity 并且指定 Gravitational Acceleration. Define Operating Conditions...

对于 VOF 计算,你应当在 Operating Conditions panel 下选择 Specified Operating Density,并且在 Operating Density 下为最轻相设置密度。(这种排除了水力静压的积累, 提高了 round-off 精度为动量平衡) 。 如果任何一相都是可压缩的, 设置 Operating Density 为零。 !!对于涉及体积力的 VOF 和 mixture 计算,建议你在 Multiphase Model panel 下为 Body Force Formulation 选择 Implicit Body Force.这种处理通过解决压力梯度和动量方 程中体积力的部分平衡提高了解的收敛。 20.6.12为 VOF 模型设置时间依赖参数

在 FLUENT 中,如果你使用依赖时间的 VOF 公式,volume fraction 的一个隐式解或者在每

一个时间补或者在每一迭代次数上获得,主要取决你输入的模型。你也可以控制时间步用于 volume fraction 的计算。

计算一个依赖时间的VOF解, 你必须在Solver面板下选择Unsteady (选择合适的Unsteady

Formulation, as discussed in section 22.15.1) 。 如果你选择了 Geo-Reconstruct, Donor-Acceptor,

or Euler Explicit 格式。FLUENT 将自动为你打开 first-order不稳态公式,因此你自己不必 再访问 Solver 面板。 Define Models Solver...

在 Multiphase Model 面板中,对于时间依赖的计算有两种输入:

★ 默认情形,FLUENT 将求解 volume fraction 方程一次在每一时间步上。这意味着出现在

其他输运方程中的对流流量系数不必在每一迭代层次上完全更新,因为 volume fraction field 在两次迭代之间不改变。

如果你想让 FLUENT 在一个时间步的每一迭代步上求解一次 volume fraction equation, 应在 VOF Parameters 打开 Solve VOF Every Iteration。当 FLUENT 每次迭代是求解这 些方程时,其他输运方程的对流流量系数将会在基于每次迭代更新 volume fraction 的 基础上更新。

通常,当其他流动变量在每一时间步收敛时如果你预计接触面的位置将发生变化,你应 当选择 Solve VOF Every Iteration. 例如,当采用大的时间步长并希望达到稳态解, 这种情形就会发生。如果采用小的时间步长,在每一迭代上执行求解 volume fraction 的额外的工作是不必要的。因此你可以让这些选项关闭。在两种选择中这种更可靠,并 且在每一时间步上需要更少的计算付出与第一中选择相比。 45 !!如果你使用的是滑动网格(sliding meshes),使用Solve VOF Every Iteration 会得到精度更高的结果,但是得付出更多的计算代价。

★ 当 FLUENT 执行时间依赖的 VOF 计算,用于 volume fraction 计算的时间步长不必和用

于其他输运方程的时间步长相同。 FLUENT 将会自动地为 VOF 调整时间步长,基于你为 靠近自由表面输入的允许的最大 Courant Number. Courant Number 是一个无量纲数,

它是与计算流体单元通过控制容积的时间特性的时间步长的比值:

在流体接触面附近的区域,FLUENT通过外出流量的和分开各个单元的控制容积。作为结 果的时间代表了流体流出控制单元变为空所用的时间。这些时间中最小的作为流体单元 通过控制容积的特性时间,如上所述。基于这个时间和你输入的允许的最大的 Courant Number,在使用 VOF 计算时时间步被计算出来。例如,如果最大允许的 Courant number 是 0.25(默认),时间步长将会至多被选为任何靠近接触面的的最小通过时间的四分之 一。

注:当采用隐式的求解方案时,这些输入是不要求的。 20.6.16 可压缩 VOF 和Mixture 模型计算的输入

如果你使用的是 VOF 或mixture 模型为可压缩流动,注意如下:

★ 只有相中的一个是可压缩的(也就是只有一相材料的密度你可以选用理想气体 定律)。

★ 如果你使用的是 VOF 模型,由于稳定性的原因,如果主相是可压缩的会更好(尽 管是不需要的)。

★ 如果你在边界上指定总压力(也就是 pressure inlet or intake fan),在那 个边界上的具体的温度值对于可压缩相将会使用 total temperature,而对其他 相使用 static temperature(它们是不可压缩的)。 压力-速度耦合

使用连续性方程的离散一节中的方程 5 来实现压力速度耦合,从而从离散连续性方程 (连续性方程离散一节中的方程 3)推导出一个压力方程。FLUENT 提供了三种可选的压力

速度耦合算法:SIMPLE,SIMPLEC 和 PISO。关于这些算法的选择请参阅选择压力速度耦 合方法一节。

SIMPLE

SIMPLE 算法使用压力和速度之间的相互校正关系来强制质量守恒并获取压力场。 如果用猜测压力场 p^*来解动量方程,从连续性方程离散一节中的方程 5所得到的表面 流量 J^*_f为: () * 1 * 0 * * ? c c f f f

p p d J J ? + =

它并不满足连续性方程。因此将校正项 J^'_f 加入到表面流速 J^*_f中来校正质量流速 J_f: f f f

J J J ′ + = *

此时满足了连续性方程。SIMPLE 假定 J^'_f 写成如下形式: () 1 0 c c f f

p p d J ′ ? ′ = ′

其中 p^'是单元压力校正。

SIMPLE 算法将流量校正方程(方程3 和5)代入到离散连续性方程(连续性方程的离 散一节中的方程 3)从而得到单元内压力校正 p^'的离散方程。 ∑ + ′ = ′ nb

nb nb P b p a p a

其中,源项 b 是流入单元的净流速。 ∑ = faces N f f J b *

压力校正方程(方程 7)可以用代数多重网格一节中所介绍的代数多重网格方法来解。一旦 得到解,使用下面的方程校正单元压力和表面流动速度: p p p p

′ + = α * () 1 0 *

c c f f f

p p d J J ′ ? ′ + =

在这里,a_p是压力亚松驰因子(请参阅亚松驰方面的介绍) 。校正后的表面流速 J_f在每一

部迭代中同一地满足离散连续性方程。

SIMPLEC

基本 SIMPLE 算法的很多变量都可以在相关文献资料中查到。除了 SIMPLE 算法之外, FLUENT 还提供了 SIMPLEC (SIMPLE-Consistent)算法[164]。SIMPLE 算法是默认的,但是

对于很多问题如果使用 SIMPLEC 可能会更好一些,具体可以参阅 SIMPLE 与 SIMPLEC 的

比较一节。

SIMPLEC 程序和 SIMPLE 程序相似。两种算法所使用的表达式唯一的区别就是表面流动速

度校正项。和 SIMPLE 中一样,校正方程可写为: () 1 0 *

c c f f f

p p d J J ′ ? ′ + =

但是系数 d_f重新定义为: ? ?

? ? ? ?

? = ∑ nb nb f f a ap A d 2 ρ

可以看出,在压力速度耦合是得到解的主要因素时,使用修改后的校正方程可以加速收 敛。

PISO

压力隐式分裂算子(PISO)的压力速度耦合格式是 SIMPLE 算法族的一部分, 它是基于压 力速度校正之间的高度近似关系的一种算法。SIMPLE 和 SIMPLEC 算法的一个限制就是在

压力校正方程解出之后新的速度值和相应的流量不满足动量平衡。 因此必须重复计算直至平

衡得到满足。为了提高该计算的效率,PISO 算法执行了两个附加的校正:相邻校正和偏斜 校正。

PISO算法的主要思想就是将压力校正方程[69]中解的阶段中的SIMPLE和SIMPLEC算 法所需的重复计算移除。经过一个或更多的附加 PISO循环,校正的速度会更接近满足连续 性和动量方程。这一迭代过程被称为动量校正或者邻近校正。PISO 算法在每个迭代中要花 费稍多的 CPU 时间但是极大的减少了达到收敛所需要的迭代次数,尤其是对于过渡问题, 这一优点更为明显。

对于具有一些倾斜度的网格, 单元表面质量流量校正和邻近单元压力校正差值之间的关 系是相当简略的。因为沿着单元表面的压力校正梯度的分量开始是未知的,所以需要进行一 个和上面所述的 PISO 邻近校正中相似的迭代步骤[51]。初始化压力校正方程的解之后,重 新计算压力校正梯度然后用重新计算出来的值更新质量流量校正。 这个被称为偏斜矫正的过

程极大的减少了计算高度扭曲网格所遇到的收敛性困难。PISO 偏斜校正可以使我们在基本 相同的迭代步中,从高度偏斜的网格上得到和更为正交的网格上不相上下的解。 多相流中强体积力的特定处理

当多项流中存在较大的体积力(如:重力或者表面张力) ,动量方程中的体积力项和压 力梯度项几乎是平衡的,相比较来说,对流项和粘性项的贡献就较小了。除非考虑压力梯度 和体积力的局部平衡,否则分离算法的收敛性会很差。FLUENT 提供了一种可选的隐式体 积力处理,这种处理考虑了上面所说的影响从而使得解更具有鲁棒性。

基本的程序是将包含体积力的校正项增加到表面流动校正方程中(SIMPLE 中的方程

13) 。这样,SIMPLE 中的方程 9 就多了一个额外的体积力校正项,从而使得流动在迭代过

程中提早得到真实的压力场。

这一选项只在多项流计算中使用,但是在默认情况下是关闭的。设定多相流计算的说明 中包括了打开隐式体积力处理的说明,具体可以在以下几节中找到相关说明:在 VOF 计算

中包括体积力,在气穴计算中包括体积力,在代数滑移混合计算中包括体积力。 除此之外,通过使用体积力的亚松驰因子,FLUENT 允许你控制体积力中的变化。 求解器使用概述

当你确定了模型和求解器(参阅使用求解器形式一节) ,你就可以运行求解器了。下面 是你可以参阅的一般步骤:

1. 选择离散格式,如果使用分离求解器,你还可以选择压力插值格式(见选择离散格式一 节) 。

2. (只用于分离求解器)选择压力速度耦合方法(参阅选择压力速度耦和方法一节) 。 3. 设定亚松驰因子(见设定亚松驰因子一节) 。

4. (只用于耦合显式求解器)打开 FAS 多重网格(见打开 FAS 网格一节) 。

5. 对求解器设定作任何附加的修改,具体的修改可以参阅介绍你所使用的模型的相关章 节。

6. 初始化解(参阅初始化解一节)

7. 激活适当的解监视器(参阅监视解的收敛一节) 。 8. 开始计算(参阅执行计算一节) 。

9. 如果出现收敛性问题,请尝试收敛性和稳定性一节中所讨论的方法。 选择压力插值格式

如压力插值格式所述,当使用分离求解器时我们可以采用很多压力插值格式。对于大多数情 况,标准格式已经足够了,但是对于特定的某些模型使用其它格式可能会更好: z 对于具有较大体积力的问题,推荐使用体积力加权格式。

z 对于具有高涡流数,高 Rayleigh 数自然对流,高速旋转流动,包含多孔介质的流动和 高度扭曲区域的流动,使用 PRESTO!格式。

注意:PRESTO!只能用于四边形或者六面体网格。 z 对于可压流动推荐使用二阶格式。

z 当其它格式不适用时,使用二阶格式来提高精度(如:对于流过具有非六面体或者非四 边形网格的曲面边界的流动)

如果你使用分离求解器,在离散框中的压力后面的下拉列表中选择压力插值格式。你可 以选择标准、线性、二阶、体积力权重或者(只用于四边形或六面体网格)PRESTO!。 选择压力速度耦合方法

在分离求解器中,FLUENT 提供了压力速度耦和的三种方法:SIMPLE,SIMPLEC 以 及PISO。 定常状态计算一般使用SIMPLE或者SIMPLEC方法, 对于过渡计算推荐使用PISO

方法。PISO 方法还可以用于高度倾斜网格的定常状态计算和过渡计算。需要注意的是压力 速度耦合只用于分离求解器,对于耦合求解器你不可以使用它。

SIMPLE 与 SIMPLEC比较

在 FLUENT 中,可以使用标准 SIMPLE 算法和 SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法, 默认是 SIMPLE 算法,但是对于许多问题如果使用 SIMPLEC 可能会得到更好的结果,尤其

是可以应用增加的亚松驰迭代时,具体介绍如下。 对于相对简单的问题(如:没有附加模型激活的层流流动) ,其收敛性已经被压力速度

耦合所限制,你通常可以用 SIMPLEC 算法很快得到收敛解。在 SIMPLEC 中,压力校正亚

松驰因子通常设为 1.0,它有助于收敛。但是,在有些问题中,将压力校正松弛因子增加到 1.0 可能会导致不稳定。对于这种情况,你需要使用更为保守的亚松驰或者使用 SIMPLE 算 法。对于包含湍流和/或附加物理模型的复杂流动,只要用压力速度耦合做限制,SIMPLEC 会提高收敛性。它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数,在这种情况下,SIMPLE 和 SIMPLEC 会给出相似的收敛速度。

PISO

对于所有的过渡流动计算,强烈推荐使用 PISO 算法邻近校正。它允许你使用大的时间 步,而且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子 1.0。对于定常状态问题,具有邻近校正的 PISO并不会比具有较好的亚松驰因子的 SIMPLE 或 SIMPLEC 好。

对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用 PISO倾斜校正。

当你使用 PISO邻近校正时,对所有方程都推荐使用亚松驰因子为 1.0 或者接近 1.0。如 果你只对高度扭曲的网格使用 PISO 倾斜校正,请设定动量和压力的亚松驰因子之和为 1.0 (比如:压力亚松驰因子 0.3,动量亚松驰因子 0.7) 。如果你同时使用 PISO 的两种校正方

法,推荐参阅 PISO邻近校正中所用的方法。

使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。 如果经过4到5步的迭代残差仍然增长,

你就需要减小亚松驰因子。

有时候,如果发现残差开始增加,你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大 时通常会出现这种情况。 最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文

件,并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是,亚松驰因子的增加会使 残差有少量的增加,但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。

对于大多数流动,不需要修改默认亚松弛因子。但是,如果出现不稳定或者发散你就需 要减小默认的亚松弛因子了,其中压力、动量、k 和e 的亚松弛因子默认值分别为 0.2,0.5, 0.5 和 0.5。对于 SIMPLEC 格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。在密度和温度强烈耦合

的问题中,如相当高的 Rayleigh 数的自然或混合对流流动,应该对温度和/或密度(所用的 亚松弛因子小于 1.0)进行亚松弛。相反,当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时,流 动密度是常数,温度的亚松弛因子可以设为 1.0。

对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF 变量,对于某些问题默认的亚松弛可能过 大,尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为 0.8 以使得收敛更容易。 设定解的限制

为了控制极端条件下解的稳定性,FLUENT 提供了保持解在某一个可接受范围内的限

制。你可以用解限制面板(下图)来控制这些限制。菜单:Solve/Controls/Limits...。FLUENT 对压力、温度和湍流量应用了限制值。这些限制的目的就是为了保证在计算

中,绝对压力或者温度不是零、负值或者过大,并保证湍流量不会过大。FLUENT 还对温 度的减小速度作了限制,以避免温度变为零或者负值。

注意:一般说来你不需要改变默认的解的限制。如果压力,温度或者湍流量被重复地重 置到限制值,控制台窗口就会出现适当的警告消息,此时你需要检查尺寸,边界条件和属性 以确保问题的设定正确,并找出问题中变量为零或如此之大的原因。你可以用标记功能(用 于适应中标记单元)来辨别哪个单元的值等于所设定的限制。 (用等值适应面板,具体参阅

等值适应一节。 )在很稀少的情况下,你可能需要改变解的限制,但是如果要这样做的话, 你必须清楚求解器会有这种非常情况的原因。比方说,你可能知道流域内温度超过 5000K。 如果你要将温度的极限设置超过 5000K, 要确定任何温度相关属性对于这么高的温度都被适当的定义。

Patching Values in Selected Cells

一旦你初始化或者计算了全流场,你就可以为不同单元中特定的变量修补不同的值。例 如,如果你有多重流体区域,你可能想要在不同的区域修补不同的温度值。你也可以选择修 补自定义流场函数(用自定义流场函数计算面板定义的)而不是修补一个常数值。如果你修 补速度,你可以标明所指定的值是绝对速度或者相对于单元区域的速度。所有的修补操作都 在下面的面板中进行。菜单:Solve/Initialize/Patch...。 1. 在变量列表中选择要修补的变量。

2. 在Zones To Patch和/或Registers To Patch列表中选择你想要对所选变量修补数值的一个 或多个区域和/或寄存器。

3. 如果你想要简单的修补一个常数值,只需要在数值框中输入相应数值就可以了。如果你 想要修补先前定义的流场函数, 请打开使用流场函数选项然后在流场函数列表中选择适 当的函数。

4. 如果你在变量列表中选择了速度,而且你的问题包括移动参考系或者滑动网格,你可以 在参考系框中选择绝对或者相对于单元区域来标明你所修补的速度是绝对速度还是相 对于所选择的每一个单元区域的运动的速度(如果所解决的问题中没有区域运动,这两 个选项是等价的)FLUENT 中默认的速度修补参考系是相对参考系。如果解在你的大 多数区域中是旋转的,使用相对选项可能比绝对选项更好一些。

5. 点击修补按钮更新流场数据(注意:修补不会对迭代或者时间步计数有影响) 。

使用寄存器

在单元寄存器中进行修补可以使我们灵活的在一个单元区域内修补不同的值。例如,你可能对某一组分只在具有特定浓度范围的流体单元内修补某一个特定值。 你可以用适应中用 于标记单元的功能创建一个单元寄存器(基本上是单元的一个列表) 。这些功能允许你在物

理位置,单元体积,梯度或者某一特定变量的等值线以及其它参数的基础上标记单元。关于 适应中标记单元的信息请参阅网格适应一章。 管理适应寄存器提供了关于操纵不同的寄存器

创建新的寄存器的相关信息。一旦你创建了一个寄存器,你就可以用在选择的单元中修补数 值一节中所介绍的方法来修补数值。 监视解的收敛

在解算过程中,我们可以通过检查残差、统计、力的数值和曲面积分等参数来动态监视 收敛性。我们可以以报告的方式或者图表的方式输出解变量的参数,具体可以处理的参数包 括升力、阻力、力矩系数、曲面积分和残差。对于非定常流动,我们还可以监视已经过去的 时间。下面具体介绍一下每一个监视的功能。

监视残差

在每一步迭代之后,求解器就会将每一个守恒变量的残差计算出来并保存,这样就相当 于记录了收敛的历史。 求解器会将这些历史记录保存在数据文件中。 至于残差是如何定义的,

需要注意哪些问题,请参阅下面两节:分离求解器残差的定义、耦合求解器残差的定义。 如果假定计算机是具有无限精度的,那么解收敛也就意味着残差是零。实际的计算机都 是具有有限精度的,所以当残差减小到某些较小值(截断)就不再变化了(\。对于 单精度计算(工作站和大多数计算机的默认情况) ,在达到截断之前,残差可以减小六个量

级。双精度残差可以减小十二个量级。关于判断收敛的原则可以参阅判断收敛性一节。 使用残差监视器面板概述

控制残差监视的所有输入都是在残差监视面板中完成的(下图) 。菜单: Solve/Monitors/Residual...或者菜单:Plot/Residuals...。 绘图参数

如果你选择绘制残差图(或者在街的进程中交互修改或者在计算之后使用绘图按钮) , 你可以修改几个显示选项。

在绘图的窗口框中,你可以指定需要绘图的窗口的 ID。在 FLUENT 迭代过程中,激活 的绘图窗口临时设定为这个窗口来更新残差的绘图,然后返回到先前的数值。因此残差绘图 可以保存在独立的窗口中而不会干涉其它的后处理图形。

通过改变绘图中的迭代输入,你可以改变绘图中显示的残差历史点的数目。如果你指定 n 个点,FLUENT 会显示最后 n 个历史点。因为 y轴是用绘图中所有点的最大值和最小值标

度的,你可以通过将迭代设定小于已经执行的迭代数来放大残差历史的端点,例如,如果你 打开湍流计算,在计算中残差在前期跳跃,顶点就会放大所有的残差值的范围,这样就使得 以后较小的波动几乎不能辨别了。通过设定迭代值来保证绘图不包括前期的跳跃,y轴的范 围更适合于观察你所感兴趣的数值。

你可以修改绘图轴和残差曲线的属性。 点击 Axes...或者 Curves...按钮可以打开修改坐标 轴属性或者修改属性的相关选项。具体可以参阅修改坐标轴属性和修改曲线属性两节。

在每一步迭代之后,求解器可以计算并保存升力,阻力和/或力矩系数来创建收敛的历 史记录。你可以打印和绘制这个收敛数据,也可以将它们保存到外部文件。FLUENT XY图 所写入的外部文件的格式在 XY图文件格式一节介绍。例如:在计算外部空气动力学时或者

对力尤其感兴趣时,监视力会很有用。有时候在残差降到三阶量级之前力就已经收敛了,所 以比起只监视残差来说你可以提前停止计算来节省时间。 (你还要确保检查质量流速和热传

导速度来保证质量和能量的守恒, 具体可以使用通过边界的流量一节介绍的流量报告面板

完成这个操作。 )

注意: 力和力矩系数是用参考值一节所介绍的参考值。 具体就是: 力系数使用参考面积、 密度和速度,力矩系数是用参考面积、密度、速度和长度。

注意:只有处理过的力系数数据被保存起来。如果你决定改变任何控制力监视的参数, 比如说参考值、力矢量、力矩轴或者壁面区域,你可能会在数据中看到不连续性:以前的数 据没有被更新。通常说来如果你做出改变,你可能想要在继续迭代之前删除先前的力系数数 据。

非定常流动计算中力的监视

如果你计算的是非定常流动, 指定的力的报告是在每一个时间步之后更新而不是每一个 迭代之后更新。所有力监视和相关设定的步骤的其它功能都不改变。

使用力监视面板概述

你可以是用力监视面板(下图)来打印、绘制和保存在指定壁面处升力、阻力和力矩系 数的收敛性历史记录。菜单:Solve/Monitors/Force...。 指定力系数的报告

对于每一个你选择监视的系数, 你需要在理监视面板中设定所有适当的参数并点击应用 按钮。在迭代中你可以监视一个、两个或所有的(三个)系数(阻力、升力和力矩矢量分量) 。 当你选择所需的系数时,求解器会显示该系数当前的或者默认的面板设定。点击应用按钮就 会将当前面板对所选系数的设定保存起来。 指定力系数报告的程序如下:

1. 在系数下拉列表中选择感兴趣的阻力、升力或者动量系数。

2. 在壁面区域列表中,选择需要计算系数的壁面区域。如果你所监视的是不止一个系数, 每一个系数对应的所选择的壁面区域可能是相同的。然而,如果你需要,你可以在不同 的区域中计算不同的系数。

3. 根据所选的系数不同,进行下面的步骤:

z 如果是监视阻力或者升力,在力矢量标题中输入力矢量 X、Y 和 Z 分量,沿着这些分 量就会计算出力。只有在系数下拉列表中选择了阻力或者升力,才会出现力矢量标题,在默认的情况下,阻力是在 x 方向上计算的,升力是在 y方向上计算的。

z 如果你监视的是力矩系数,输入力矩中心的笛卡尔坐标,力矩就是参照这个中心计算出 来的。只有在系数下拉列表中选择了力矩才会出现力矩中心标题。默认的力矩中心是 (0,0,0)。你还需要指定你需要监视的力矩矢量分量。目前你一次只能监视一个力矩矢量 分量。在 About 下拉列表中选择 X、Y 或者 Z 轴。(只有在系数下拉列表中选择了力矩 这一列表才会被激活)对于二维问题只有关于 z轴的力矩矢量存在。

4. 标明你所要报告的类型(打印输出、绘图或者文件) ,具体可以参阅下一节:打印、绘

制和保存力系数的历史

5. 点击应用按钮,如果需要的话,对附加系数重复上述步骤。 丢弃力监视数据

如果你确定由力监视器所收集的数据没用(比如说,你重新开始计算或者改变某一参考

值) ,你可以点击清除按钮来丢弃积累的数据。清除按钮会清除系数下拉列表中所选的系数

的所有监视数据,包括相关的历史文件(文件名框中的名字也会被清除) 。当你使用清除按

钮,你需要在问题对话框中确认数据清除。这个操作只移除力监视数据,对于解数据没有影 响。

监视曲面积分

在每一个求解器迭代或者时间步之后,去面上流场变量或函数的平均、质量平均、积分 或者流速可以被监视。你可以打印或者绘制这些收敛数据,也将它们保存为外部文件。外部 文件的格式和 XY绘图文件格式一节所介绍的 FLUENT XY 绘图文件格式一样。 监视曲面积分可用于检查迭代收敛性和网格独立性。例如,你可以监视某一变量在曲面 上的平均值。当这些值不再改变时,你可以停止迭代。然后你可以进行适应网格重新计算收敛阶。如果在两次适应之间曲面上的平均值不再变化,就可以认为这些解是与网格无关的。 定义曲面监视器概述

你可以使用曲面监视面板(定义曲面监视器中的图 1)来创建曲面监视器并标明每一个 历史是否即以什么时候被打印、绘制或者保存。定义曲面监视面板(定义曲面监视器中的图 2)是从曲面监视器面板中打开的,它允许你定义每一个监视器跟踪什么内容(即流场变量 在一个或多个曲面上的平均、积分、流速或者质量平均) 。 定义曲面监视器

你需要在曲面监视面板中开始曲面监视的定义程序(图 1 )菜单: Solve/Monitors/Surface...。 程序如下:

1. 增加曲面监视器值到你希望的曲面监视数量。当这个值被增加时,面板中的附加监视器 输入就变成可编辑的了。对于每个监视器你需要执行下面的步骤。

2. 在名字标题中输入监视器的名字, 并使用绘图、 打印和写按钮来标明你所需要的报告 (绘

图、打印或者文件) ,具体可以参阅答应、绘制和保存区面积分历史一节。

3. 在 Every 下面的下拉列表中选择每一个迭代或者每一个时间步来标明你要在每一次迭 代还是每一个时间步之后更新监视器。如果是非定常计算,时间步是唯一有效的选择。 如果你指定为每一个迭代步,而且迭代面板中报告的间隔大于 1,监视器就会在每一个 报告间隔中更新而不是每一步迭代中更新(例如,报告间隔是 2,监视器就会每隔一步 迭代更新一次) 。如果你指定每一个时间步,报告的间隔就不会有影响,监视器会在每 一个时间步之后被更新。

4. 点击定义按钮打开定义曲面监视器面板(图 2) 。因为这是模式面板,所以只有你执

行了 5-10 步之后求解器才允许你进行操作。

5. 5. 在定义曲面监视器面板中选择曲面监视器的积分方法, 你可以在报告类型下拉菜

单中选

6. 择积分、平均、流速或者质量平均来实现方法的选择。这些方法在曲面积分一节介绍。 7. 在曲面列表中选择一个或多个你想要积分的曲面。

8. 在 Repor Of 下拉列表中指定需要积分的变量或者函数。首先在上面的下拉列表中选

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

所需要的类别,然后你可以在下面的列表中选择某一相关量(对于列表中变量的说明请 参阅流场函数定义一节) 。

8. 如果你对数据绘图或者将它们写入文件,请指定作为 x 轴或者数值使用的参数(y 轴/

值对应监视数据) 。在 X轴下拉列表中选择迭代、时间步或者流动时间作为 x 轴函数,

监视数据会依照它来打印或者绘制。如果是计算非定常流动,时间步和流动时间是唯一 有效的选择。如果你选择时间步,绘图的 x 轴对应的是时间步,如果你选择流动时间, x 轴对应的是过去的时间。

9. 如果你在绘制被监视的数据,你可以指定图形窗口的 ID,求解器会在这个窗口中绘图。

在迭代过程中,激活的图形窗口会临时设定为这个窗口来更新绘图,然后返回到先前的 值。 因此每一个曲面监视绘图都可以保持在独立的窗口中而不会干涉其它的后处理图形

绘制。

10. 如果你在将监视数据写入文件,指定文件名。

11. 记住在曲面监视器面板中定义了所有曲面监视器之后点击 OK按钮。

22.17 解的动画显示

在计算过程中,你可以用 FLUENT 做等值线、矢量、XY图、监视图(残差、统计、力、 曲面或者体积)或者网格(主要对于动网格模拟有用)的动画。在开始计算之前,你需要指

定要做动画的显示变量和绘图类型,并指定绘图保存的频率。在指定的间隔中,FLUENT 会显示被请求的绘图并存储每一个。完成计算之后,你可以回放动画序列,修改视角(对于 网格、等值线和矢量的图),需要的话,可以可以将动画保存为一序列的硬拷贝文件或者 MPEG文件。

下面几节将会介绍解动画序列的定义、回放和保存动画序列,读入先前保存的动画序列 等内容。

22.17.1 定义动画序列

你可以使用解动画面板来创建动画序列并标明序列帧创建的频率。 动画序列面板 (下图) 是从解动画面板打开的,它允许你定义每一个序列显示什么,在哪里显示以及每个帧如何存 储。

你需要在解动画面板中开始动画序列的定义。菜单:Solve/Animate/Define...。

程序如下:

1. 增加动画序列值为你希望指定的动画序列数目。当增加这个值时,面板中附加的动画序 列输入变成可编辑的。对于每一个序列,你需要执行下面的步骤。

2. 在名字标题中输入序列的名字。这个名字在回放面板中会作为辨别序列的依据。如果你

将序列帧保存到磁盘,这个名字也用作文件名的前缀。

3. 你可以在Every下面设定迭代并在When下面的下拉列表中选择迭代或者时间步来标明 在序列中所要创建新的帧的频率。其中时间步只是对非定常流才是有效的选择。例如, 要创建每 10个时间步的帧,你需要在 Every下面输入 10 并在 When 下面选择时间步。 4. 点击 Define...按钮打开动画序列面板(下图)

5. 在动画面板中定义序列参数

(a) 在存储类型下面选择内存或者磁盘来指定动画序列帧保存的类型。

!!注意:在动画序列中 FLUENT 的图元文件是为每一个帧创建的。这些文件包含了 所有场景的信息而不只是在图形中显示的视角。因此这些文件会非常大。在默认的 情况下,这些文件会保存在磁盘中。如果你不想占用磁盘空间来保存这些文件,你 可以选择将它们保存在内存中。然而,将它们保存在内存中会减少求解器可以使用 内存的数量。不过,将序列保存在内存中回放速度会比磁盘快

(b) 如果选择保存类型是磁盘,请在存储目录框中指定要保存的目录(这可以是相 对路径也可以是绝对路径)。

(c) 在窗口框中指定你需要绘图的窗口的 ID,然后点击设定按钮(指定的窗口如果 没有打开的话,现在就会打开)。

在迭代中,活动的图形窗口被设定为这个窗口来更新绘图。如果你希望每一个动画 序列在不同的窗口中,你可以指定不同的窗口 ID。

6. 为序列定义显示属性。 (a) 在动画序列面板的显示类型下选择网格、等值线、矢量、XY图或者监视器来确

定动画显示的类型。如果你选择的是监视器你可以在监视类型下拉列表:残差、力、

统计、曲面或者体积中选择任何可用的监视类型。

当你第一次选择等值线、矢量或者 XY 图时,或者在第一次选择监视器时你选择了

某一监视器类型, FLUENT 会打开相应的面板 (比如说: 等值线面板或者矢量面板) , 这样你就可以修改设定并产生相应的显示。。要对任何显示类型的显示设定再做出 修改,请点击属性按钮来打开选定的显示类型面板。

(b) 对于选定的显示类型(如:等值线或者解 XY图)在面板中定义显示,然后点击 显示或者绘图按钮。

注意:你必须点击显示或者绘图来初始化计算中被重复的场景。 关于网格、等值线和矢量的显示的定义,请参阅下面的指导原则。

7. 在你完成所有动画序列的定义之后别忘了在解动画面板中点击 OK按钮。

注意,当你在动画序列面板中点击 OK 按钮确定某一序列时,该序列对应 Active 按钮 会自动打开。你可以对当前不使用的序列关闭 Active 按钮,来选择使用所定义的动画序列 的子集。

定义动画序列的方针

如果你定义的动画序列包含网格、 等值线或者矢量显示, 那么在定义显示时要注意下面几点:

? 如果要在动画帧中包含光照影响,请确保在开始计算之前定义光照。关于讲光照加 入到显示中请参阅 25.2.6 节。

? 如果你想要在等值线或者矢量显示中保持颜色的常数范围,你可以在等值线或者矢 量面板中关闭自动范围选项来明确指定范围。具体请参阅 25.1.2 或者 25.1.3。

? 在动画序列帧中不会包含场景操作,场景操作是在场景描述面板中指定的。诸如通 过对称平面的景象等视角的修改会被包括进来。 22.17.2 播放一个动画序列

一旦你定义了一个动画序列并执行了计算,或者读入了先前的动画序列,你可以使用回 放面板(下图)来回放动画。菜单:Solve/Animate/Playback... 。

在回放面板的动画序列下面的序列列表中选择你想要播放的序列。 要播放一次从开始到 结束的动画,请点击回放标题下面的播放按钮。 (这种方式的按钮的功能和标准视频播放器

的相似。 右边数第二个三角形按钮是播放按钮) 。 要反向播放动画一次, 请点击倒放按钮 (左

边数第二个三角形按钮)。当播放动画时,帧的标尺显示相对于整个动画的播放位置。如果 你想跳到指定的帧处你可以直接移动帧滑标到所需要的帧处, 这样相应的帧就会显示在图形

窗口中。

对于光滑动画,请在显示选项面板中打开双缓冲。这将会减少播放时的闪烁。 下面将会介绍回放动画的附加选项。 修改视角

如果想在场景的不同视角播放动画,你可以在动画播放的窗口中使用鼠标来修改视角 (如:平移、旋转、缩放)。需要注意的是,当你在序列列表中选择新的序列时(或者重新 选择当前序列时),你对序列视角做的任何改变都会丢失。 修改回放速度

不同的计算机播放动画的速度都是不一样的, 这主要取决于场景的复杂性以及图形相关 硬件的类型。你可能想要放慢回放的速度来获得最优视角。你可以用回放速度滑标来调节播 放速度。 摘选回放

有时候你可能只要播放很长动画序列的一部分。 要实现这一功能你可以修改回放标题下 面的起始帧和终点帧。例如,如果你的动画包括 50 个帧,但是你只想播放 20 到 35 之间的帧,你就可以设定起始帧为 20,终点帧为 35。这样,当你播放动画时,就会从 20帧开始到35 帧结束。 快进动画

你可以在回放中略过一些帧来快进或者快退动画。要快进动画,你可以设定增量然后点 击快进按钮。例如,如果你有 15 个帧,起点是 1 帧,终点是 15 帧,增量是 2,那么动画就会只播放 1,3,5,7,9,11,13 和15 帧。点击快退按钮就会播放相应的 15,13,11,9,7,5,3,1。 连续的动画

如果你想要重复连续的回放动画,有两个选项可供选择。要从起点到终点(或者从终点 到起点)连续回放动画,请在回放模式下拉菜单中选择自动重复选项。要在播放中前后连续 播放动画,每次调转播放方向,请在回放模式下拉列表中选择自动反向。 要关掉连续性回放,请在回放模式中选择播放一次。这是默认的设定。 停止动画

要在回放中停止动画,请点击停止按钮(回放控制按钮中间的方块)。如果你的动画中 包含非常复杂的场景,那么在动画停止之前可能会有轻微的滞后。 一个帧一个帧的播放动画

要手动一个帧一个帧的播放动画,请使用右边数第三个按钮(一竖线加一个三角形)。 每点击一次这个按钮就会在图形窗口中显示下一个帧。反向的按帧播放方法同上,只不过要 使用左起的第三个按钮。这一功能可以是你看清楚每一个感兴趣的帧。 删除动画序列

如果想要移除应经读入或者创建的序列,请在序列列表中选择然后点击删除按钮。要全 部删除电机全部删除按钮即可。

注意:如果你删除了未保存到磁盘的动画(即存储类型是内存的动画)这些动画就被永久的 移除了。如果你要保存只存储在内存中的动画,你应该在删除或者退出 FLUENT 之前确信 已经保存到磁盘了。 22.17.3 保存动画序列

创建了动画序列之后,你可以保存成下面任何一种格式: ? 包含在 FLUENT 图元文件中的解动画文件。 ? 硬拷贝文件,每个文件都包含了动画序列的帧。 ? 包含动画序列帧的 MPEG文件。

注意:如果保存的是硬拷贝文件或者 MPEG文件,你可以修改动画显示的图形窗口的视 角(平移、旋转、缩放),然后保存修改后的视角而不是初始的视角。 解动画文件

如果存储类型选择的的是磁盘,FLUENT 会为你自动保存解动画文件。它会被保存在

指定的存储目录中, 文件名就是你所指定的序列名, 扩展名是.cxa (如: pressure-contour.cxa) 。

除了.cxa 文件之外,FLUENT 还会为每一个帧保存图元文件,扩展名是.hmf(如: pressure-contour_2.hmf)。其中,.cxa文件会包含相关的.hmf 文件的列表,并告诉 FLUENT 它们显示的顺序。

如果保存的类型是内存, 那么相应的解动画文件(.cxa)以及相关的图元文件(.hmf)会在退 出 FLUENT 之后丢失,除非你用下面的方法把它们保存起来。

当你想要重放动画时,你可以将动画序列保存成 FLUENT 可以重新读入的文件。如 22.17.4 节所述,FLUENT 回放的解动画文件是和生成这个动画文件的算例和数据文件无关 的。

要保存解动画文件和相关的图元文件,请在回放面板中的写/记录格式下拉列表中选择 动画帧选项并点击写按钮。FLUENT 会保存一个.cxa 文件和动画序列每一个帧的.hmf文件。 相应的.cxa 文件名就是指定的序列名(如:pressure-contour.cxa),图元文件名则是指定的 序列名后面加上帧数(如:pressure-contour_2.hmf)。所有的文件(.cxa和.hmf)都会被保存 在当前工作目录中。 硬拷贝文件

你可以为动画序列中的每一个帧生成一个硬拷贝文件。 这一功能允许你将序列帧保存为 使用外部动画程序如 ImageMgick 可以使用的文件。如上所述,你可以在保存硬拷贝文件之

前,修改图形窗口的视角。

要将动画保存为一系列的硬拷贝文件,请遵循如下步骤:

1. 在回放面板中的写/记录格式下拉列表中选择硬拷贝格式选项。

2. 必要的话,点击硬拷贝选项按钮打开图形硬拷贝面板,并为保存硬拷贝文件设定适当的 参数(例如,如果你要保存 ImageMagick 使用的硬拷贝文件,你就应该选择窗口倾倒格式。 具体可以参阅 3.12.1 一节)。在图形硬拷贝面板中点击应用来保存你修改后的设定。 注意:不要在图形硬拷贝面板中点击保存按钮。在下一步中你将从回放面板保存硬拷贝 文件。

3. 在回放面板中点击写按钮,FLUENT 会回放动画,将每一个帧保存到独立的文件中。文

件名由指定的序列名加上帧的数目组成(如:pressure-contour_2.ps),而且它们会被保存到 当前的工作目录中。 MPEG文件

也可能将动画序列所有的帧保存到一个 MPEG文件中,这种文件可以用 MPEG解码器 如 mpeg_play 来观看。将整个动画序列保存到一个 MPEG 文件需要的磁盘空间比存储每一

个窗口倾倒文件(用硬拷贝方法)少,但是 MPEG 文件的图像质量较差。如前所述,在保 存 MPEG文件之前我们可以修改图形窗口的视角。 要将动画保存为 MPEG文件,请遵循如下步骤:

1. 在回放面板中的写/记录格式下拉列表中选择 MPEG。 2. 点击写入按钮

FLUENT 会重新播放动画并将每一个帧保存在独立的 scratch 文件,然后会将这些所有 的文件合并保存到单独的 MPEG 文件中。MPEG 文件的名字就是指定的序列的名字,扩展

名为.mpg(比如:pressure-contour.mpg),而且它会被保存在当前的工作目录中。 22.17.4 读入动画序列

如果你已经将动画序列保存为一个解动画文件,你可以以后(或者在不同的线程中)将 这个文件读入并播放动画。注意:你可以将解动画文件读入到任何 FLUENT 进程中,而不 必将相应的算例和数据文件也读入。事实上,在将解动画读入到 FLUENT 之前,比根本就 不必读入任何算例和数据文件。

要读入解动画文件,请在回放面板中点击读入按钮。此时会打开选择文件对话框,你可 以在这里指定需要读入的文件名。

fluent动画生成求助

先做一个截面,在surface->iso-surface->grid 定义一个截面 然后在初始话的时候 slove->animate—>define定义你需要做的动画 开始计算 计算完后 slove->animate—>playback就可以得到你要的动画了

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/sipt.html

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