Fluent 湍流模型小结（5篇）

第一篇：Fluent 湍流模型小结

Fluent 湍流模型小结 湍流模型

目前计算流体力学常用的湍流的数值模拟方法主要有以下三种： 直接模拟（direct numerical simulation, DNS）

直接数值模拟（DNS）特点在湍流尺度下的网格尺寸内不引入任何封闭模型的前提下对Navier-Stokes方程直接求解。这种方法能对湍流流动中最小尺度涡进行求解，要对高度复杂的湍流运动进行直接的数值计算，必须采用很小的时间与空间步长，才能分辨出湍流中详细的空间结构及变化剧烈的时间特性。基于这个原因，DNS目前仅限于相对低的雷诺数中湍流流动模型。另外，利用DNS模型对湍流运动进行直接的数值模拟对计算工具有很高的要求，计算机的内存及计算速度要非常的高，目前DNS模型还无法应用于工程数值计算，还不能解决工程实际问题。

大涡模拟(large eddy simulation, LES)大涡模拟（LES）是基于网格尺度封闭模型及对大尺度涡进行直接求解N-S方程，其网格尺度比湍流尺度大，可以模拟湍流发展过程的一些细节，但其计算量仍很大，也仅用于比较简单的剪切流运动及管流。大涡模拟的基础是：湍流的脉动与混合主要是由大尺度的涡造成的，大尺度涡是高度的非各向同性，而且随流动的情形而异。大尺度的涡通过相互作用把能量传递给小尺度的涡，而小尺度的涡旋主要起到耗散能量的作用，几乎是各向同性的。这些对涡旋的认识基础就导致了大涡模拟方法的产生。Les大涡模拟采用非稳态的N-S方程直接模拟大尺度涡，但不计算小尺度涡，小涡对大涡的影响通过近似的模拟来考虑，这种影响称为亚格子Reynolds应力模型。大多数亚格子Reynolds模型都是将湍流脉动所造成的影响用一个湍流粘性系数，既粘涡性来描述。LES对计算机的容量和CPU的要求虽然仍然很高，但是远远低于DNS方法对计算机的要求，因而近年来的研究与应用日趋广泛。应用Reynolds时均方程(Reynolds-averaging equations)的模拟方法 许多流体力学的研究和数值模拟的结果表明，可用于工程上现实可行的湍流模拟方法仍然是基于求解Reynolds时均方程及关联量输运方程的湍流模拟方法，即湍流的统观模拟方法。统观模拟方法的基本思想是用低阶关联量和平均流性质来模拟未知的高阶关联项，从而封闭平均方程组或关联项方程组。虽然这种方法在湍流理论中是最简单的，但是对工程应用而言仍然是相当复杂的。即便如此，在处理工程上的问题时，统观模拟方法仍然是最有效、最经济而且合理的方法。在统观模型中，使用时间最长，积累经验最丰富的是混合长度模型和 K-E模型。其中混合长度模型是最早期和最简单的湍流模型。该模型是建立在层流粘性和湍流粘性的类比、平均运动与湍流的脉动的概念上的。该模型的优点是简单直观、无须增加微分方程。缺点是在模型中忽略了湍流的对流与扩散，对于复杂湍流流动混合长度难以确定。到目前为止，工程中应用最广泛的是k-ε模型。另外针对k-ε模型的不足之处，许多学者通过对K-E模型的修正和发展，开始采用雷诺应力模型（DSM）和代数应力模型（ASM）。近年来，DSM模型已用来预报燃烧室及炉内的强旋及浮力流动。很多情况下能够给出优于k-ε模型的结果。但是该模型也有不足之处，首先它对工程预报来说太复杂，其次经验系数太多难以确定，此外，对压力应变项的模拟还有争议。更主要的是，尽管这一模型考虑了各种应变效应，但是其总精度并不总是高于其它模型，这些缺点导致了DSM模型没有得到广泛的应用。总之，虽然从本质上讲DSM模型和ASM模型比k-ε模型对湍流流场的模拟更加合理，但DSM和ASM中仍然采用精度不高的E方程，模型中常数的通用性还没有得到广泛的验证，边界条件不好给定，计算也比较复杂。正因为如此，目前用计算解决湍流问题时仍然采用比较成熟的K-E模型。需要注意的是：

1、大涡模拟有自己的亚格子封闭模型，这和k-ε模型完全是两回事。LES的亚格子模型表现的是过滤掉的小涡对大涡的影响（这种影响是相互的）。而Reynolds时均方程的k-ε是建立在时间统计平均的基础上的，考虑的是湍动能和湍流耗散输运方程。

2、对于大涡模拟边界条件的设定，没有什么特别的要求。

FLUENT 提供的湍流模型： Spalart-Allmaras 模型 k-ε 模型

－标准k-ε 模型

－Renormalization-group(RNG)k-ε模型 －带旋流修正k-ε模型 k-ω模型

－标准k-ω模型 －压力修正k-ω模型 －雷诺兹压力模型 Spalart-Allmaras 模型

The Spalart-Almares model is a one-equation model that it something in between an algebraic model like the Baldwin-Lomax model and a two-equation model like the k-epsilon model.Since it includes one transported turbulent quantity it has the potential to include at least some history effects(transportation of turbulent energy).It is a more modern model than the BL model, but that is of course not a guarantee that it always produces better results.The SA model is very robust and is easy to use.For attached flows it often produces good results.It is popular in aero-space applications and for quick design-iteration simulations in the turbo-machinery field.The SA model rarely produces the completely unphysical results that a k-epsilon model can produce sometimes.This has made the SA model quite popular in the last 5 years.Spalart has also developed a nice DES variant of the SA model, where the large eddies are resolved and the smaller edies are modeled using the SA model.This type of hybrid RANS/LES models have produced very good results for massively separated flows in aerospace applications-there is a very nice example of a SA DES simulation of a stalling F18 which you can probably find on the net if you google a bit.For heat transfer applications I'd not recommend SA.It often under-predicts heat-transfer.对于解决动力漩涡粘性，Spalart-Allmaras 模型是相对简单的方程。它包含了一组新的方程，在这些方程里不必要去计算和剪应力层厚度相关的长度尺度。Spalart-Allmaras 模型是设计用于航空领域的，主要是墙壁束缚流动，而且已经显示出和好的效果。在透平机械中的应用也愈加广泛。

在原始形式中Spalart-Allmaras 模型对于低雷诺数模型是十分有效的，要求边界层中粘性影响的区域被适当的解决。在FLUENT中，Spalart-Allmaras 模型用在网格划分的不是很好时。这将是最好的选择，当精确的计算在湍流中并不是十分需要时。再有，在模型中近壁的变量梯度比在k-e模型和k-ω模型中的要小的多。这也许可以使模型对于数值的误差变得不敏感。需要注意的是Spalart-Allmaras 模型是一种新出现的模型，现在不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。例如，不能依靠它去预测均匀衰退，各向同性湍流。还有要注意的是,单方程的模型经常因为对长度的不敏感而受到批评，例如当流动墙壁束缚变为自由剪切流。应用范围：

Spalart-Allmaras 模型是设计用于航空领域的，主要是墙壁束缚（wall-bounded）流动，而且已经显示出很好的效果。在透平机械中的应用也愈加广泛。

在湍流模型中利用Boussinesq逼近，中心问题是怎样计算漩涡粘度。这个模型被Spalart-Allmaras提出，用来解决因湍流动粘滞率而修改的数量方程。模型评价：

Spalart-Allmaras模型是相对简单的单方程模型，只需求解湍流粘性的输运方程，不需要求解当地剪切层厚度的长度尺度；由于没有考虑长度尺度的变化，这对一些流动尺度变换比较大的流动问题不太适合；比如平板射流问题，从有壁面影响流动突然变化到自由剪切流，流场尺度变化明显等问题。

Spalart-Allmaras模型中的输运变量在近壁处的梯度要比k-ε中的小，这使得该模型对网格粗糙带来数值误差不太敏感。

Spalart-Allmaras模型不能断定它适用于所有的复杂的工程流体。例如不能依靠它去预测均匀衰退，各向同性湍流。

k-ε模型

标准k-ε模型

最简单的完整湍流模型是两个方程的模型，要解两个变量，速度和长度尺度。在FLUENT中，标准k-ε模型自从被Launder and Spalding提出之后，就变成工程流场计算中主要的工具了。适用范围广、经济，有合理的精度，这就是为什么它在工业流场和热交换模拟中有如此广泛的应用了。它是个半经验的公式，是从实验现象中总结出来的。湍动能输运方程是通过精确的方程推导得到，耗散率方程是通过物理推理，数学上模拟相似原型方程得到的。应用范围：

该模型假设流动为完全湍流，分子粘性的影响可以忽略，此标准κ-ε模型只适合完全湍流的流动过程模拟。

由于人们已经知道了k-ε模型适用的范围，因此人们对它加以改造，出现了RNG k-ε模型和带旋流修正k-ε模型： 1.RNG k-ε模型

RNG k-ε模型来源于严格的统计技术。它和标准k-ε模型很相似，但是有以下改进： 1.RNG模型在ε方程中加了一个条件，有效的改善了精度； 2.考虑到了湍流漩涡，提高了在这方面的精度；

3.RNG理论为湍流Prandtl数提供了一个解析公式，然而标准k-ε模型使用的是用户提供的常数。

4.然而标准k-ε模型是一种高雷诺数的模型，RNG理论提供了一个考虑低雷诺数流动粘性的解析公式。这些公式的效用依靠正确的对待近壁区域。这些特点使得RNG k-ε模型比标准k-ε模型在更广泛的流动中有更高的可信度和精度。2.带旋流修正的 k-ε模型(可实现的k-ε模型)带旋流修正的 k-ε模型是近期才出现的，比起标准k-ε模型来有两个主要的不同点。1.带旋流修正的 k-ε模型为湍流粘性增加了一个公式。2.为耗散率增加了新的传输方程，这个方程来源于一个为层流速度波动而作的精确方程术语“realizable”，意味着模型要确保在雷诺压力中要有数学约束，湍流的连续性。

3.带旋流修正的 k-ε模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。

4.带旋流修正的 k-ε模型和RNG k-ε模型都显现出比标准k-ε模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。由于带旋流修正的 k-ε模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证据表明它比RNG k-ε模型有更好的表现。但是最初的研究表明带旋流修正的 k-ε模型在所有k-ε模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。

5.旋流修正的 k-ε模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然的湍流粘度。这是因为带旋流修正的 k-ε模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。这种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准k-ε模型。由于这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。应用范围：

可实现的k-ε模型直接的好处是对于平板和圆柱射流的发散比率的更精确的预测。而且它对于旋转流动、强逆压梯度的边界层流动、流动分离和二次流有很好的表现。

可实现的k-ε模型和RNG k-ε模型都显现出比标准k-ε模型在强流线弯曲、漩涡和旋转有更好的表现。由于带旋流修正的k-ε模型是新出现的模型，所以现在还没有确凿的证据表明它比RNG k-ε模型有更好的表现。但是最初的研究表明可实现的k-ε模型在所有k-ε模型中流动分离和复杂二次流有很好的作用。

该模型适合的流动类型比较广泛，包括有旋均匀剪切流，自由流（射流和混合层），腔道流动和边界层流动。对以上流动过程模拟结果都比标准k-ε模型的结果好，特别是可再现k-ε模型对圆口射流和平板射流模拟中，能给出较好的射流扩张。模型评价：

可实现的k-ε模型的一个不足是在主要计算旋转和静态流动区域时不能提供自然的湍流粘度，这是因为可实现的k-ε模型在定义湍流粘度时考虑了平均旋度的影响。这种额外的旋转影响已经在单一旋转参考系中得到证实，而且表现要好于标准k-ε模型。由于这些修改，把它应用于多重参考系统中需要注意。k-ω模型标准 k-ω模型

标准k-ω模型是基于Wilcox k-ω模型，它是为考虑低雷诺数、可压缩性和剪切流传播而修改的。

应用范围：

Wilcox k-ω模型预测了自由剪切流传播速率，像尾流、混合流动、平板绕流、圆柱绕流和放射状喷射，因而可以应用于墙壁束缚流动和自由剪切流动。

标准k-ε模型的一个变形是SST k-ω模型，它在FLUENT中也是可用的。剪切压力传输（SST）k-ω模型

SST k-ω模型由Menter发展，以便使得在广泛的领域中可以独立于k-ε模型，使得在近壁自由流中k-ω模型有广泛的应用范围和精度。为了达到此目的，k-ε模型变成了k-ω公式。SST k-ω模型和标准k-ω模型相似，但有以下改进：

1.ST k-ω模型和k-ε模型的变形增长于混合功能和双模型加在一起。混合功能是为近壁区域设计的，这个区域对标准k-ω模型有效，还有自由表面，这对k-ε模型的变形有效。2.SST k-ω模型合并了来源于ω方程中的交叉扩散。3.湍流粘度考虑到了湍流剪应力的传播。4.模型常量不同：这些改进使得SST k-ω模型比标准k-ω模型在在广泛的流动领域中有更高的精度和可信度。

SST和标准模型的不同之处是：

1.从边界层内部的标准k-ω模型到边界层外部的高雷诺数的k-ε模型的逐渐转变。2.考虑到湍流剪应力的影响修改了湍流粘性公式。雷诺压力模型（RSM）

在FLUENT中RSM是最精细制作的模型。放弃等方性边界速度假设，RSM使得雷诺平均N-S方程封闭，解决了关于方程中的雷诺压力，还有耗散速率。这意味这在二维流动中加入了四个方程，而在三维流动中加入了七个方程。由于RSM比单方程和双方程模型更加严格的考虑了流线型弯曲、漩涡、旋转和张力快速变化，它对于复杂流动有更高的精度预测的潜力。但是这种预测仅仅限于与雷诺压力有关的方程。压力张力和耗散速率被认为是使RSM模型预测精度降低的主要因素。

RSM模型并不总是因为比简单模型好而花费更多的计算机资源。但是要考虑雷诺压力的各向异性时，必须用RSM模型。例如飓风流动、燃烧室高速旋转流、管道中二次流。计算成效：cpu时间和解决方案：

从计算的角度看Spalart-Allmaras模型在FLUENT中是最经济的湍流模型，虽然只有一种方程可以解。由于要解额外的方程，标准k-ε模型比Spalart-Allmaras模型耗费更多的计算机资源。带旋流修正的k-ε模型比标准k-ε模型稍微多一点。由于控制方程中额外的功能和非线性，RNGk-ε模型比标准k-ε模型多消耗10～15%的CPU时间。就像k-ε模型，k-ω模型也是两个方程的模型，所以计算时间相同。比较一下k-ε模型和k-ω模型，RSM模型因为考虑了雷诺压力而需要更多的CPU时间。然而高效的程序大大的节约了CPU时间。RSM模型比k-e模型和k-ω模型要多耗费50～60%的CPU时间，还有15～20%的内存。

除了时间，湍流模型的选择也影响FLUENT的计算。比如标准k-ε模型是专为轻微的扩散设计的，然而RNG k-ε模型是为高张力引起的湍流粘度降低而设计的。这就是RNG模型的缺点。

同样的，RSM模型需要比k-ε模型和k-ω模型更多的时间因为它要联合雷诺压力和层流。在Fleuent隐藏了很多湍流模型，在GUI面板中我们只能看到三种k-ε模型。但是实际上低雷诺数湍流模型我们同样可以使用。在Fluent6.2中具体操作一共有三步： 第一步，先在viscous model面板中选择k-ε模型； 第二步，键入下面的命令：

define/models/viscous/turbulence-expert/low-re-k 屏幕显示：

/define/models/viscous/turbulence-expert> low-re-k Enable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no] 输入y 在模型选择面板中我们就可以看见低雷模型low-re-ke model了。默认使用第0种低雷诺数模型。第三步，Fluent中提供6种低雷诺数模型，使用low-re-ke-index 命令设定一种。low-re-ke-index

第二篇：湍流怎么造句

湍流拼音

【注音】： tuan liu

湍流解释

【意思】：（ｔｕāｎｌｉú）＜书＞流得很急的水。

湍流造句：

1、湍流将紧挨着球的曲面，从而减少足球的空气阻力。

2、我们认为一个中等或尾流结构可能存在，现在我们可以证明有大群结构位于湍流非常中心的位置。

3、虽然其结构，被称为壁结构，已经在湍流的边缘被找到，但是一个难以捉摸的中等或尾流结构至今从未被发现。

4、在汹涌的湍流中，每个人在他们内心都应该有指导他们做出决定的思想。

5、研究小组现正期找到类似的结构，如果它们存在于其它的湍流流动的案例中。

6、由于湍流而快速变化的折射在视线中会影响到光的不同颜色，这种影响也各不相同，一般会给恒星产生一种闪烁的效果。

7、这可能包括工作机械零件，涉及血液流动的医疗，和在空中，海上和公路旅行中的湍流各个方面。

8、当鲨鱼在水中游动时，水流从鳞屑的沟槽中流过有助于减少湍流，保持其流线型的泳姿。

9、《第十三个故事》情节跌宕起伏，就像湍流的河水，充满不可预知的漩涡和大浪，让读者无法逃避。

10、如果你踢球的力量足够大，使得球表面的气流形成湍流，则阻力会很小，你很可能踢成高射炮。

11、实际上，上周经历很多湍流的航班就是沿着该高压边缘。

12、然而，当气流为湍流时，边界层维持时间较长。

13、它将测定太阳磁场形成以及如何导致太阳剧烈活动，比如太阳风湍流。

14、但如果你能大力踢球使其获得一个足够快的速度，使它表面的气流形成湍流，足球将受到较小的制动力（见上图）。

15、当球在空中速度减慢时，周围的气流从湍流变为稳定的层流。

16、这架69磅重的飞行器由一位希腊奥林匹克自行车手所驱动，在靠近圣托里尼的海岸时还遭遇到了空中湍流的袭击。

17、这一新发现的湍流状态是由大量存在于一种湍拎干结构中的元素组成的，而且已经被该研究组描述为一块“打结的漩涡挂毯”。

18、球的表面流动的空气形成湍流，这使得球的阻力相对较低。

19、混沌理论先驱BenoitMandelbrot发现尼罗河每年的洪水泛滥程度符合这个性质，音乐和空气湍流中也有这个性质。

20、现在，我们确信我们所拥有的湍流经验可以帮助消费者克服困难，并能帮助商业的成功。

21、他们站在湍流的汹涌的河水中间，束手无策，天完全黑下来。他们离河岸还有25英尺之远。

22、对于大多数危险的湍流，我们花费了更多的时间来保障安全，但是只有少数情况下，这些措施才起到重大的作用。

23、从冰川包覆的山巅冲击而下的湍流携下一种具有很高价值的玉石，毛利人将这种硬质半透明的石头雕刻成为珠宝和刀刃，既是工具也可以作为武器。

24、然而，处女是简单化的，什么东西都显现在表面一目了然，天蝎却更加注重生活表象下的湍流。

25、在绵延湍流中，享受尼泊尔宁静、与世隔绝的乡间景观。

第三篇：fluent学习心得

1.分离式求解器和耦合式求解器：都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动，总得来说，计算高速可压时，耦合式求解器更有优势；分离式求解器中有几个模型耦合式求解器中没有，如VOF，多项混合模型等。

2.对于绝大多数问题，选择1st-Order Implicit就已经足够了。精度要求高时，选择2st-Order Implicit.而Explicit选项只对耦合显式求解器有效。

3.压力都是相对压力值，相对于参考压力而言。对于不可压流动，若边界条件中不包含有压力边界条件时，用户应设置一个参考压力位置。计算时，fluent强制这一点的相对压力值为0.4.选择什么样的求解器后，再选择什么样的计算模型，即通知fluent是否考虑传热，流动是无粘、层流还是湍流，是否多相流，是否包含相变等。默认情况，fluent只进行流场求解，不求解能量方程。

5.多相流模型：其中vof模型通过单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或三种不能混合的流体。

6.能量方程：选中表示计算过程中要考虑热交换。对于一般流动，如水利工程及水力机械流场分析，可不考虑传热；气流模拟时，往往要考虑。默认状态下，fluent在能量方程中忽略粘性生成热，而耦合式求解器包含有粘性生成热。

7.粘性模型：inviscid无粘计算；Laminar模型，层流模型；k-epsilon（2 eqn）模型，目前常用模型。

8.材料定义：比较简单 9.边界条件：见P210-211 10.给定湍流参数：在计算区域的进口、出口及远场边界，需给定输运的湍流参数。Turbulence specification Method项目，意为让用户指定使用哪种模型来输入湍流参数。用户可任选其一，然后按公式计算选定的湍流参数，并作为输入。湍流强度，湍动能k，湍动耗散率e。11.常用的边界条件： 压力进口：适用于可压和不可压流动，用于进口的压力一直但流量或速度未知的情况。Fluent中各种压力都是相对压力值。

速度入口：用于不可压流，如果用于可压流可能导致非物理结果。质量进口：规定进口的质量。

压力出口：需要在出口边界处设置静压。静压只用于亚音速流动。在fluent求解时，当压力出口边界上流动反向时，就是用这组回流条件。出口回流有三种方式：垂直与边界，给定方向矢量，来自相邻单元。出流：用于模拟求解前流速和压力未知的出口边界。适用于出流面上的流动情况由区域内外推得到，且对上游没影响。不用于可压流动，也不能与压力进口边界条件一起是用。压力远场：只适用于可压气体流动，气体的密度通过理想气体定律来计算。

12.设置求解控制参数：为了更好的控制求解过程，需要在求解器中进行某些设置，内容包括选择离散格式、设置欠松弛因子、初始化场变量及激活监视变量等。

Fluent允许用户对流项选择不同的离散格式。默认情况下，当是用分离式求解器时，所有方程中的对流相一阶迎风格式离散；耦合式求解时，二阶精度格式，其他仍一阶。对于2D三角形和3D四面体网格，注意要是用二阶精度格式。一般，一阶容易收敛，精度差。

欠松弛因子：为了加速收敛，在迭代10次左右后，检查残差是增加还是减小，若增大，则减小欠松弛因子的值；反之，增大它。

Pressure-velocity coupling：包含压力速度耦合方式的列表。该项只在分离式求解器中出现。可选SIMPLE、SIMPLEC、PISO。多数选择simplec，piso算法主要用于瞬态问题的模拟，特别是希望使用大的时间步长的情况。

Courant Number；设置网格的Courant数，用于控制耦合求解时的时间步长。对于耦合显示求解器，该数值不要过大，一般<2。隐式求解器，可取较大值，一般取5，有时20，甚至100，也可收敛。

13.设置监视参数，一般残差监视。

14.初始化流场的解：向fluent提供流场的解的初始猜测值。15.流畅迭代计算，稳态问题求解和非稳态问题求解。

第四篇：Fluent 学习心得

Fluent 学习心得

仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识，并说说哪些用户适合用，哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置，因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程，而且本人也是学力学的，诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的 同时我接触的流场模拟，都不会有很特别的介质，所以设置起来很简单。

对我来说，颇费周折的是gambit做图和生成网格，并不是我不会，而是gambit对作图要求的条件很苛刻，也就是说，稍有不甚，就前功尽弃，当然对于计算流场很简单的用户，这不是问题。有时候好几天生成不了的图形，突然就搞定了，逐渐我也总结了一点经验，就是要注意一些小的拐角地方的图形，有时候做布尔运算 在图形吻合的地方，容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格，fluent里面的计算方法是有限体积法，而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度，采取了交错网格，这样，计算精度就不会很高。同时由于非结构网格，肯定会导致计算精度的下降，所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义，除非你的网格做的非常好。

而且fluent5.5以前的版本（包括5。5），其物理模型，（比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的，所以，对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟，就不适合用。

同时gambit做网格，对于粘性流体，特别是计算湍流尺度，或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的，除非是很小的计算区域。所以，用fluent做的比较复杂一点的流场（除了经典的几个基本流场）其计算所得热流，湍流，以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的，这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑，有时候看到很多这样讨论的文章，觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。

但是，fluent往往能计算出量级差不多的结果，我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算，高超音速流场，得到的壁面热流，居然在量级上是吻合的，但是，从计算热流需要的壁面网格精度来判断，gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级，我到现在还不明白fluent是怎么搞的。

综上，我觉得，如果对付老板的一些工程项目，可以用fluent对付过去，但是如果真的做论文，或者需要发表文章，除非是做一些技术性工作，比如优化计算一般用fluent是不适合的。我感觉fluent做力的计算是很不错的，做流场结构的计算，即使得出一些涡，也不是流场本身性质的反应，做低速流场计算，fluent的优势在于收敛速度快，但是低速流场计算，其大多数的着眼点在于对流场结构的探索，所以计算得到的结果就要好好斟酌一下了，高速流场的模拟中，一般着眼点在于气动力的结果，压力分布以及激波的捕捉，这些fluent做的很不错。对于多相流，旋转机械我没有做过，就不好随便说了希望做过其他方面工作的大侠也总结一下。

对于运用fluent来求解问题，首先要对本身求解的物理模型有充分的了解，只有在这个基础上，才能够选择出正确的，计算模型以及相应的边界条件。

对于fluent计算的方法，确实是采用的有限体积法，不过对基于非结构网格的5.X，我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格，因为非结构网格情况下，交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。一般见到的非结构网格下FVM（有限体积法）多半还是采用的同位网格而非交错网格，这个问题还可以进一步探讨。对于非结构网格而言，目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了，再高精度目前还没法做到，或者说还没有做到很实用。

对于gambit做网格，确实不是十分的理想，不过这个也不能怪罪gambit，因为非结构网格的生成方法，本身在理论上就有一些瑕疵（姑且这样说吧，不能说是错误，呵呵）所以对于一些十分复杂，而且特殊的流场，可能最终生成的网格会很不理想，这个时候多半需要采取一些其它的迂回的方法，例如将复杂区域分区，分成一些简单的区域，然后在简单区域里面生成网格，最后再组合，而不是将整个复杂区域教给gambit让其一次生成网格。有时在软件做不到的地方，就需要人想法补上了。

对于壁面网格的问题，gambit中提供了生成边界层网格的方法，恩，不知道是否这个功能也同样不能满足所需。gambit中边界层网格只是在壁面法向进行特别的处理。对于壁面切向方向则是和边界层外网格尺度相当的。

对于fluent的适用范围，我很同意stipulation的说法，本身fluent是一个比较成熟的商业软件，换句话说，其适用的数值方法，多半也是目前相对比较成熟的方法之一。因此用fluent来做工程项目确实是很适合的，因为它相对效率较高，而且实际上fluent中有一些对特殊问题的简化处理其目的也是直接针对工程运用的。因此如果是完全的基于fluent做流场分析，然后做论文，这样是不行的。需要强调的是，fluent仅仅是一种CFD的工具，一个相对好用的工具。

对于fluent做高速可压流动问题，我做的不多，不知道stipulation兄对fluent评价怎样，我个人觉得，由于有限体积法本身对于求解有间断（激波）的流动问题就存在一定的误差的，有限体积法实际上应该更加的适合于不可压流动问题，因为这个方法本身的特点就保证了通量的守恒，对于不可压流动，那就是保证了整个流场的质量守恒。就我个人观点而言，对于算激波的问题似乎还是得要实用一些高精度格式，例如{BANNED}，TVD，时空守恒格式等。顺便问stipulation一个问题，在算钝头体（导弹）小攻角来流夸音速流动问题时，在计算中是否有激波的振荡现象？（这个好像说有人做出实验了，我们这边有人在计算，可是死活算不出来振荡，他用的是StarCD了）

对于两相流和旋转机械，我插上两句。两相或者多项流动中，fluent也提供了几种可用的方法，例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法，我对VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些，VOF方法称为体积函数法，以两相流动为例，VOF中定义一个基相，两相之间相互是不发生互融等反应的，通过计算每一个时间步下，各个网格单元中的体积函数，从而确定该网格中另外一项的比例，然后通过界面重构或者一些其它的方法来确定此单元网格中两相交界面的位置，从这个意义上说，VOF是属于界面跟踪方法。Cavitation方法则不是这样，此方法不能用

来明确的区分两相的界面等，但是可以用来计算某一的区域内所含的气泡的一个体积密度。对于旋转机械的流动问题，fluent中提供了几种方法，一种是就是很简单用坐标变换的概念化旋转为静止，然后添加一个惯性力。一种是所谓的多参考坐标系方法，还有就是混合面方法，最后是滑移网格方法。第一种方法自不用说，理论上是精确的，后面三钟方法中，fluent中以滑移网格方法计算的准确度最好，前面两种方法都有很强的工程背景并且是在此基础上简化而来的。但这些方法的运用都有一些前提条件。

fluent公司还有另外的一个工具，MixSim是针对搅拌混合问题的专用CFD软件内置了专用前处理器，可迅速建立搅拌器和混合器的网格及计算模型。: 有没有用它做旋转机械内部流动的？

同时其实是给商用CFD软件与科研用CFD之间的关系提出了很好的思考问题。其实就我所知道的搞CFD应用研究的人而言，他们很希望在现有的已经成熟的CFD技术基础上做一些改进，使之满足自己研究问题的需要。为此他们不希望整个程序从头到尾都是自己编，比如N-S方程的求解，其实都是比较固定的。因此很多人都希望商用软件有个很好的接口能让用户自己加入模块，但是这一点

其实真是很难做到，而且到底做到用户能交互的什么程度也很难把握。据握所知，有搞湍流模型研究的人用PHOENICS实现自己的模型，而边界处理以及数值方法等还是原方程的，据说star－CD也是商用软件中提供给用户自主性比较好的，fluent这方面到底如何就不得而知了，看stipulation所说的似乎也还是有限。因此，我觉得现在还是存在这样的问题：既不能依*商用CFD软件搞研究，但也希望不用反复重复一些繁杂的、没有创造性的工作。我现在就是用fluent来计算旋转机械的内流场，那就说说旋转机械的流动问题吧。fluent中有几种处理旋转机械流动问题的模型，分别为旋转坐标系模型(Rotating Reference Frame)，多参考坐标系模型(MRF)，混和平面模型(Mixing Plane)，滑移网格模型(Sliding Mesh)。其中，旋转坐标系模型仅适用于不考虑定子影响的流场，其思想就是在视转子为静止的旋转坐标系里进行定常计算，计算中考虑惯性力的影响；多参考坐标系模型(MRF)就是在前一模型的基础上考虑了定子对流场的影响，将流场按不同旋转速度划分成几个流动区域，每个区域里用旋转坐标系进行定常计算，在这些流动区域的交界面上强制流动速度的连续；混和平面模型是另一种用定常方法计算定子与转子相互影响下的流场的模型，它在不同流动区域之间的交界面上进行了一定的周向平均，消除了流动本身的非定常性，这种模型要优于MRF模型；滑移网格模型是采用滑移网格技术来进行流场的非定常计算的模型，用它计算的流场最接近于实际的流动，但这种模型需要耗费巨大的机器资源和时间。

关于对商用CFD软件的看法，我比较赞同zzbb的看法，我们可以利用它里面成熟的计算方法，附加上自己提出的一些模型，这样研究问题，可以省很多的精力和时间，对于CFD的发展也是很有好处的。现在的商用软件提供的接口比较少，软件封装的比较死，这样不利于做科学研究，如果可以像linux的发展模式那样发展CFD，大家公开成熟的CFD代码，然后可以通过自由的研究，添加新的功能，相信CFD发展的会更快，不过如果这样，那商用CFD软件就不好赚钱了

至于商用软件开发源代码的问题，实在是不大可能。由于CFD应用很多领域，特别是还与核、航空、汽车等一些非常重要的工程领域相关，一般来说都属于高科技技术，鬼子是不会轻易公开的。比如phoenics早在80年代初就开发完成并应用于工程，但是当时西方就是对■■■国家封闭，禁运，直到1991年（1993？）才有1.x的版本正式到中国。所以这也是我想说的目前存在的矛盾。

那么请问一下fluent所提供的用户接口主要可以做些什么方面的工作呢？

: 加入自己的模型当然是广义的，其实很多东西都可以称作模型。CFD里最经典的算是湍流模型了吧。比如需要修改系数或增加项，对涡粘系数重新计算，就是这种情况。此外还有边界条件的修改等问题。算法也可以算。但这些并不一定是商用软件都能提供的。

对于运用fluent来求解问题，首先要对本身求解的物理模型有充分的了解，只有在这个基础上，才能够选择出正确的，计算模型以及相应的边界条件。对于fluent计算的方法，确实是采用的有限体积法，不过对基于非结构网格的5.X，我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格，因为非结构网格情况下，交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。一般见到的非结构网格下FVM（有限体积法）多半还是采用的同位网格而非交错网格，这个问题还可以进一步探讨。对于非结构网格而言，目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了，再高精度目前还没法做到，或者说还没有做到很实用。

fluent由于其商用性，它的思想就是自己做的很通用，而很少给用户接口，特别在一些核心问题上我们实验室如果真的做论文，就用一个fortran的大程序，是一个博士编的专门求解对称的可压缩n-s方程的看懂了，做一个网格，改改边界条件就能算了，如果需要做相应改动，可以直接该源程序一般，作为研究，重点在研究的物理性质，计算方法，流场结构等所以，不会象做项目那样，物理问题很简单，但是条件，边界很复杂，因此，做研究的程序，一般都在内部的计算方法，物理模型上下功夫而做项目，一般对方关心的是一个结果，而不是具体流场的结构性质。所以，用fluent是非常方便的，比如模拟高速可压缩流场n－s方程和欧拉方程模拟的力，力矩的结果，几乎没有差别

第五篇：建筑模型小结

建筑模型小结

经过为期五周的建筑模型的学习，我们从自己动手的过程中懂得了很多种思维模式和团结精神。

我们在制作的过程中还有一项非常重要的步骤，就是老师的给我们做出一定的知道，刚开始的时候我们对这么门课程很茫然，也不知道到如何下手去做，老师一步步的知道我们，先是让我们做了CAD的平面图，接着做了各个角度的3DMAX的图，使我们能够形象的了解到模型的结构和视觉冲突，当然在模型的选择上我们还是有一些的错误，大部分的同学都是自己动手设计的，由于初次设计，我们的作品显得有些生疏，但是经过老师的指点和听取老师的部分建议，我们一天比一天更有节奏的做着我们的模型计划。刚开始的茫然已经不在，取而代之的是我们的沉着的思考，和冷静的分析，在同学们交流的过程中我可以充分的感受到这一点。

做建筑模型还有一个好处就是让我们可以更团结，还可以在学习的过程中找到自己的不足，我们是分小组进行模型制作的，三个或者四个人一组做模型，我们分配好工作，尽量充分利用每个人的有点，避免缺点，才能使过程有条不紊的进行着。现在让我谈谈做模型的心得。所有的流程需要配合 设计主题 设计要求 设计目的 同时进行。从最开始是设计方案拟定，下来是平面计划图面 的确定。（大地平面 局部平面 立面 等）然后是简易模型的推敲，和大体造型的形成（造型推敲，大的轮廓确定）接下来是模型的具体细化设计。在具体设计

过程中，所有的进程要根据你的设计主题和人间尺度公学 互相辅助下完成。接下来是 展示板的制作，和设计演说告的拟定。最终具有了 模型，展示板解说稿。进行 最终的发表！建筑模型也需要很多的材料，当然根据不同的质地选择不痛的主体和配景是非常必要的。这里我们选择的质量比较好，价格有比较实惠的PVC板。配以其他配景给与主题一个充分展示的机会。

综上所诉，就是我学这门课程的小结。

学生：房洁林

班级：09环艺1班学号：200930114122