转载自: http://blog.sina.com.cn/s/blog_5fdfa7e601010rkx.html 今天探讨引起CFD计算过程中发散的一些原因.cfd计算是将描述物理问题的偏微分方程转化为代数方程组求解,从而得到离散空间上指定点上的值,而其他位置的值通过插值来完成.这本质是将非线性方程线性化并求解的过程,我是这样理解的,对于物理问题真解随时间的变化是一条曲线,而求解过程中不断的求解曲线的斜率,并实现时间的上的步进(可以理解为1阶导数).如果在指定的时间步长内斜率变化很小,这种步进…

47 求解器为flunet5/6在设置边界条件时,specify boundary types下的types中有三项关于interior,interface,internal设置,在什么情况下设置相应的条件?它们之间的区别是什么?interior好像是把边界设置为内容默认的一部分:interface是两个不同区域的边界区,比如说离心泵的叶轮旋转区和叶轮出口的交界面:internal:请问以上三种每个的功能?最好能举一两个例子说明一下,因为这三个都是内部条件吧,好像用的很多.interface,i…

此文适合对象:CFD完全新手,没有流体力学基础,没有数值计算基础,甚至没有计算机基础. 作为一个CFD完全新手,你需要知道的几件事情 1.CFD是拿来用的,不是拿来学的 除非你是搞CFD理论的,比如一些数学或计算机专业的需要学习CFD理论,否则如果你是搞工程的,那么最好是将CFD作为工具,不要花费过多的精力去关注CFD内部细节,这些细节让那些学数学或计算机的人关注好了.将CFD当做自己可以信任的伙伴,投其所好即可. 2.流体力学是雪中送炭,计算流体力学是锦上添花 学习计算流体力学能够帮助我们更好…

    小白最近对流体计算的收敛产生了困惑.以前在学习高等数学的时候,小白接触过了级数的收敛,由于当时贪玩,并未将其放在心上,因此大学结束了小白也只是记住有这么一个名词罢了.现如今在利用CFD的过程中,小白又一次碰到了“收敛”这一名词.小白找了很多的资料,然而资料中关于收敛的介绍,无一不是一大堆的数学公式,小白觉得头很疼. “出来混,总是要还的.”小白的心情很复杂. “流体计算为什么要收敛?收敛是什么意思?不收敛又有什么后果?如何判断是会否收敛?如果不收敛该采取何种措施使其收敛?”小白带着满腔的…

                                                    Were  it free , it would Soar , cloud Sky. 1. 明显不适合CFD计算 的例子, 不满足连续方程．   2.确定计算域   3.创建几何模型 4.设计和划分网格 对于给定问题, 材料,模型,边界,收敛参数, 求解 设置残差   金字塔没办法转换,六面体也是困难的,   网格无关性检测 , 网格数量 变化 之间的 解 变化特别少,达到了 风格独立性, 这…

OpenFOAM初学者常常对于软件的使用流程感到很迷惑,与其他的具有GUI的CFD软件不同,OpenFOAM的所有操作均为基于文本操作,譬如说里面各种计算模型.计算参数.流程控制参数等,均为通过修改对应的文本文件来进行指定.那么什么时候该用哪些文件,该修改哪些参数,要了这些则需要花费时间去了解OpenFOAM的内部运作机理. 1 CFD的一般流程 如果只是将OpenFOAM当做一款CFD软件的话,则其使用流程与其他的商用CFD软件使用流程一致.通常的CFD使用流程包括以下几个步骤: 问题定义与规…

1 为什么要学习OpenFOAM 掐指算起来,接触CFD也差不多有十个年头了,其间一直使用的商用CFD软件,有Fluent.CFX.StarCCM+等,这些商用软件各有其优缺点,都能较好的解决常规的工程问题.然而,最近当我试图往这些软件中添加一些核心求解算法时,发现这是一个不可完成的任务,这些软件的核心计算程序都已经被封装得严严实实,外人连看一眼的资格都没有,更别说去修改了.这时我将目光投向了开源CFD软件OpenFOAM. 其实严格来讲OpenFOAM并不能称之为一款软件,说其是一个C++类库…

CFD技术发展到今天,已经超过了大半个世纪了,已经涌现出非常多的CFD软件可供人们使用.通用商业CFD软件譬如Fluent.CFX.Star CCM+等在工业上得到了广泛的应用,另外一些专用的软件(如旋转机械领域Numeca.电子散热领域的Flotherm等)也以其专业性牢牢占据着各自领域的市场.这些软件都具有良好的前后处理.众多的物理模型.较高的并行求解效率及可靠性. 但是细数起来,这些软件仍然具有一些劣势,可以简单的归纳为: 价格很贵.这些商用软件,价格一个比一个贵,少则好几万,高则几十万上…

最近总有小伙伴向我询问Fluent中的动网格问题,因此决定做一期关于Fluent动网格技术的内容. 动网格技术在流体仿真中很特殊,应用也很广.生活中能够碰到形形色色的包含有部件运动的问题,比如说我现在想要出门,那么开门的一瞬间,门的运动会影响到房间内部的空气流动,这就是一个典型的动网格问题.在工程中,动网格应用也非常的广泛,如依靠转子运动而工作的泵和压缩机.依靠旋翼旋转而飞行的直升机.随海浪起伏的船只.内燃机缸内活塞运动等等. CFD中才有动网格 为什么只有搞CFD的人才会提动网格这个事儿? 固…

CAE是计算机辅助工程的英文简写,所涵盖的范围甚是广泛.现在很多人提到CAE,总是联想到结构有限元计算,更有甚者认为有限元就是CAE.还有人把所有的工程数值计算都称作有限元.本文就这一话题,来谈谈关于CAE的那点儿破事儿,以最粗浅的文字来讲述CAE所涉及的那点儿东西. 1 到底是什么 CAE(Computer Aid Engineer,计算机辅助工程).按中国话的语法习惯,"计算机辅助工程"是不太容易理解的,工程有什么好辅助的呢,这里可以换一种说法:"计算机辅助工程计算&qu…

C++: 基于四叉树数据结构的自适应网格 二叉树是一种典型的非线性存储数据结构,查找效率可以达到\(O(log_2N)\),同样,这类树状结构存在许多种变体,详细参考邓俊辉老师的<数据结构C++>课程.在这里不详细介绍树状数据结构的具体特性,只是初步尝试下基于四叉树数据结构如何实现\(CFD\)计算网格的自适应功能. 四叉树数据数据结构 四叉树数据结构与二维空间网格对应关系如下图所示 基于四叉树数据结构,容易实现对于二维空间区域的局部细化,这对于\(CFD\)计算是十分有用的.一般来说,网格的…

经过一年的忙碌,终于又到了寒假时间,小白又满状态复活了. 这一年小白学了很多的课程,但是一年下来,小白却感觉脑袋里没留下什么东西,貌似什么东西都在考完试的那一刹那全还回给老师了.这一年学习之余,小白仍然坚持着做案例,做大量不同的案例,虽然有一些案例做起来并没有太大的作用,但是至少可以熟练软件操作过程. 最近小白对于网格产生了一些困惑,正巧的是中午在食堂吃饭的时候碰到了小牛师兄,这一学期忙着上课,有一阵子没见着小牛师兄了. "嘿,师兄,好久不见了耶",小白上去打招呼. "是啊小…

计算域是什么计算域如何创建常用的建模软件计算域几何的特殊之处具体的计算域提取方法小白总结 自从上次在食堂听了小牛师兄关于计算网格的一些问题后,小白决定在寒假期间好好的补习一下关于计算网格的划分内容.在之前小白也接触了一些CFD软件,像Fluent,CFX等,在做案例的过程中同城使用的是别人已经提供好的计算网格,严格说起来小白还没有自己动手生成过计算网格.这下真正说起要动手创建网格,小白还真的是懵了,不知道从哪儿下手.小白找到了黄师姐. “师姐,我们考完试了,有什么任务分配需要我做的么?”小白在Q…

[TOC] 在CFD中计算颗粒对固体壁面的冲蚀往往采用冲蚀模型(Erosion Model). 1 冲蚀速率(Erosion Rate) 冲蚀速率定义为壁面材料在单位时间单位面积上损失的质量(单位:\(kg/(m^2 \cdot s)\)).通过计算每一个颗粒对壁面的累积损伤来计算冲蚀速率. \[ E_f =\frac {1}{A_f} \sum_{\pi(f)}\dot m_\pi e_r \] 式中: \(A_f\)为网格单元面积 \(\dot m_\pi\)为冲击壁面的颗粒质量流量 \(e…

问题: 圆柱绕流问题,模拟仿真有两个圆柱.一个源的流体变化情况. 解决步骤: 1.使用Gmsh画出网格,并保存cylindertwo.msh 2.以Cavity为基础创建新的Case:Cylindertwo,先将0,constant,system三个文件夹复制进Cylindertwo,将constant文件夹中的transportProperties文件复制出来,删除constant文件夹. 3.由于采用源码安装,使用以下代码启动OpenFoam. source ~/OpenFOAM/OpenF…

小白经过大半个多月对于CFD的学习,终于对其大概轮廓有了初步的了解,尤其是在与小牛师兄交流之后.小牛师兄毕竟是专业学流体力学的,小白认为在流体力学理论方面自己与牛师兄至少存在5年的差距.不过小白并不气馁,照黄师姐的话说,”内功需要自己慢慢积累,武侠电影中的那种灌顶大法是不存在的“.小白认为当前自己的主要任务是把软件FLUENT用熟. 小白在网上找了一些学习FLUENT应用的论坛,也加了一些QQ群,不过他更习惯自己去思考去总结.这天小白被一个QQ群里争论的话题引起了兴趣.这话题是关于CFD软件与计…

那天听了小牛师兄关于CFD应用的四种境界的说法后,小白发现自己连第一种境界都算不上,自己对于CFD还只是停留在做了少数几个案例的基础上,可以说是对其一无所知.不过小白不是那种遇到挫折就退缩的人,他决定沿着黄师姐的方法从软件入手继续学下去.在认真的做完了敲门实例后,小白又认真的做了几个FLUENT实例文档中的案例,虽然说案例都比较简单,但是小白还是在黄师姐的提示下对这些案例的共同点进行了总结,从而了解CFD解决实际问题的基本流程. 1 明确计算目的2 抽象模型3 计算规划4 创建计算模型5 确定物…

天气不错,小白一大早就起床了,吃过早餐就往奔实验室而去.路上碰到了同去实验室的小牛师兄. "小白,这么早啊",小牛师兄老远就发现了小白,打招呼道. "早啊,牛师兄,刚吃完饭呢",小白说. "对了,牛师兄,你觉得CFD怎样才算学好了呢?",小白问道. "按我个人的观点,可以把一个人的能力划分为四个阶段:无意识无能力.有意识无能力.有意识我能力及无意识有能力,怎么说呢,我给你说几个真实案例吧",于是牛师兄就给小白举了几个例子. 牛…

小白将敲门实例认真做了三遍,终于可以脱离文档直接将实例从头到尾的完成了.不过在做实例的过程中,小白 还是发现了不少的问题. 这些问题包括: 实例是从导入网格文件开始的,这网格是什么鬼? 在Models节点中选择了Energe及Viscous模型,但是模型列表框中包含有很多种模型,在其他的问题中,到底应该选用何种模型? 案例中有很多节点没有进行任何设置,如Dynamics Mesh节点,那么什么时候该启用这些节点? 在Solution Methods设置面板中存在众多的离散方法,这些离散方法是什么…

接上文[小白的CFD之旅]12 敲门实例[续2] 4 Results4.1 计算监测图形4.2 Graphics4.2.1 壁面温度分布4.2.2 创建截面4.2.3 显示截面物理量4.2.4 Pathline显示4.3 Plots 4 Results 计算后处理. 4.1 计算监测图形 残差曲线 计算监测得到的残差曲线如下图所示. 图中残差曲线显示计算在迭代120步左右达到收敛,表现为残差曲线降低至设置的残差标准以下,默认残差标准为10−310−3 入口压力监测图 两个入口压力监测图如下图所示…

接上文[小白的CFD之旅]敲门实例[续] 主要内容 3 Solution3.1 Solution Methods3.2 Solution Controls3.3 Monitors3.4 Report Definitions3.5 Report Files3.6 Report Plots3.7 Solution Initialization3.8 Calculatin Activities3.9 Run Calculation 3 Solution 3.1 Solution Methods 模型树…

主要内容: 接上文[小白的CFD之旅]10 敲门实例 2.4 Materials设置2.5 Cell Zone Conditions2.6 Boundary Conditons2.7 Dynamic Mesh2.8 Reference Values 2.4 Materials设置 利用模型树节点Materials设置计算域中的介质属性. 如图所示,在创建任何材料之前,FLUENT已经默认添加了两种材料:流体材料为Air,固体材料为aluminum.本案例使用的介质材料为液态水,可以通过点击按钮C…

按黄师姐的说法,做好第一个案例很重要.第一个案例既可以帮助理解CFD的工作流程,还可以帮助熟悉软件的操作界面. 黄师姐推荐的入门案例来自于ANSYS官方提供的培训教程,是一个关于交叉管内流动混合的案例,涉及到流动及传热. 1.问题描述2.案例目的2.FLUENT设置2.1 导入网格2.2 General设置2.3 Models设置郑重申明 1.问题描述 两个异径管道相交,分别流入不同温度的介质,利用FLUENT求解介质混合后的状态. 2.案例目的 案例包含了利用FLUENT进行仿真计算的基本步骤…

按黄师姐的推荐,小白回头查找起 FLUENT的资料来.通过网络及图书馆查找相关资料,小白对于FLUENT有了基本的认识. FLUENT是一个CFD软件包,目前隶属于ANSYS公司 目前FLUENT的最新版本为Fluent17.0,包括在ANSYS安装包内 FLUENT软件是ANSYS公司2005年收购于FLUENT公司,FLUENT公司开发的的最终版本为6.3,ANSYS收购后的第一个FLUENT版本为FLUENT12.0 FLUENT软件是市场占有率最高的通用CFD软件 FLUENT软件可以在…

学了那么一个星期的流体力学,又看了一周的计算流体力学,小白对于如何应用CFD解决工程流体问题,依然是一无所知.眼看一个月的时间已经过半,小白有点着急起来.于是在一个阳光明媚的早晨,小白又找到了黄师姐. “师姐,半个月过去了,还是对CFD如何解决工程问题没有一点思路,怎么办呀?“小白略显着急的问. ”这半个月让你学习流体力学和计算流体力学,虽然时间太少,但却是条正道.要想 用好CFD,这两方面的基础是越深厚越好,但是咱们没那么多的时间留给你慢慢学了,这样吧,今天我教你一种CFD快速入门方法.“黄师…

学了一周的流体力学,小白对于流体力学有了基本的了解,但是流体力学涵盖的内容何其之多,一周的时间怎么可能学得好呢,很多的概念都是模棱两可.为了在一个月之后能够应用CFD,小白又找到了黄师姐. “师姐,看了一周的流体力学,现在对它有了基本的认识,我想知道计算流体力学和流体力学有什么联系么?“小白问. ”小白,这样吧,我给你推荐一本书,你先去图书馆借出来自己先看看吧,有不懂的再来问我.“黄师姐说. 于是,小白去图书馆借到了黄师姐推荐的书<计算流体力学:从实践中学习>. 黑色的封皮儿,看着挺高端.听黄…

从黄师姐那里了解到要学习CFD的话,需要先补充流体力学.数学以及计算机方面的常识,小白就一阵头大.想起当初自己已经把牛皮吹出去了,现在都不知道怎么收场,一个月入不了门多丢人.不过头大归头大,小白还是老老实实在图书馆呆了一个星期,基本上将流体力学基础过了一遍,虽然说学得很粗糙,但一些基本原理还是有了了解.. 流体力学基础内容: 1.流体属性 连续介质假定:需要了解"宏观上无穷小.微观上无穷小"的概念以及knudsen数的定义方式. \[K_n=\frac{\lambda}{L}\] 其中…

黄师姐是一个很干脆果敢的人,从她的日常装扮就能显露出来.卡帕运动装,白色运动鞋,马尾辫,这是小白对黄师姐的第一印象.“明天早上九点钟来实验室,我给你安排这阵子的任务.”黄师姐对小白说.说话语气和老蓝一样,坚定的语气中透漏着不容置疑.后来小白才体会到,这整个实验室二三十号人说话都是这种语气.“乖乖,女强人么”,小白心里嘀咕着. 第二天一大早七八点钟,小白吃过早餐赶到实验室后,发现自己居然是最后一个到的,“研究生都这么敬业么?”小白心里嘀咕. “今后你就坐这里吧,这台电脑是今年毕业的师兄留下的,日常…

和老蓝见面之后的很长一段时间里,小白都没有接到任何老蓝的消息,再加上课比较多,小白也慢慢适应了白天上课,晚上窝在宿舍打游戏,偶尔也去图书馆看看书的生活,这样宁静的生活持续了差不多两个月.就在老蓝的影子都快要从小白的脑海中溜走的时候,一个电话打破了小白的平静生活. "小白,下午三点来实验室开会!"老蓝的电话简单且干脆,带着不可商量的语气. 下午没课,小白踩着点来到实验室,这地方还是第一次来.房间挺大,收拾得比较整齐干净,几台大块头电脑放在墙角(后来才知道那是计算工作站),面板上还在闪烁着…

小白的CFD之旅 写在前面 CFD是计算流体力学的英文简称,是计算机辅助工程(CAE)的主要分支,目前广泛应用与科学研究.工程设计中.这是一门综合了数学.计算机及流体力学的综合学科,涉及到众多的专业理论,如果缺少相应的专业基础,要想将CFD应用于工程中则需要花费较多的时间. CFD工程应用主要涉及到以下几个方面: 力学建模:将现实世界中的物理现象抽象为计算机能够识别的力学模型.这部分在CFD应用中是最为重要的一步,然而在实际工作中常常被忽略.力学建模要求CFD应用者具备良好的流体力学理论功底.只…