本问题的其它边界都是空腔的其它三个边的壁面边界条件(wall-5)。本例使用默认边界条件——静止边界条件。到此为止,边界条件设定完毕。
调整解的控制
在Solve/Controls子菜单中打开的面板里,你可以改变压松弛因子、多网格参数以及其它流动参数的默认值。在使用解算器一章可以找到它们的详细设定,一般说来这些参数不需要修改。对于本问题来说默认的设定已经足够
激活残差图(Residual Plotting):点击菜单Solve/Monitors/Residual...,在选项中,打开Plot选项激活残差图形,然后点击OK,从而可以在计算过程中查看残差。
Figure 1: 残差监测面板 保存Case文件 有关问题定义的输入保存在case中,计算结果会保存在另一个data文件中。选择File/Write/Case...菜单,弹出下面对话框,保存case文件。输入文件名,FLUENT会自动添加相应的扩展名,点击OK即可。
Figure 1:保存一个Case文件
解决问题
流场初始化
迭代之前你需要初始化流场提供一个初始解。你可以从一个或多个边界条件算出初始解,也可以分别输入流场的数值,相应菜单为Solve/Initialize/Initialize...,点击得到Figure 1. 虽然流动极为可能发展为强烈
的循环流,所有的初值都为0也是可以的,你可以保持默认值不变,点击Init按钮,然后关闭面板
Figure 1:解的初始化面板 计算:现在可以迭代了,选择Solve/Iterate...菜单,打开下图,在对话框中输入10,表示迭代10步。
Figure 1: 迭代面板 迭代开始之后,应该察看图形窗口中的残差图。迭代之后,残差由上向下逐渐减少,这是很好的标志。对于不同的机器残差只会有稍微的不同,所以你的图形不一定和下图完全相同。 Figure 2: 10次迭代之后的残差图
想检查流场,看它怎么发展。打开Display/Velocity Vectors..菜单,弹出下面的速度矢量面板的图框
Figure 3: 速度矢量面板 此面板内的默认设定将会产生一个由速度大小标记颜色的矢量图,点击Display按钮得到下图:
Figure 4:10步迭代之后的速度矢量 即使是10次迭代,旋转的图像已经很清晰了。看来该解的过程是可以接受的,我们可以增加迭代步骤完成该解。你会发现在大约在第50步,迭代解就已经收敛到允许的误差范围了。在这个时候,残差图应该像下图一样,需要注意的是,不同的机器所需的收敛步是不同的。 Figure 5: 收敛之后的残差
保存结果:FLUENT不会自动保存结果。选择File/Write/Case & Data...菜单,弹出下面的对话框,在Case/Data 文件窗口输入文件名,FLUENT会自动添加相应的扩展名.cas和.dat。输入cavity作为文件名,点击OK保存。
Figure 1: 保存case和data文件 如果cavity.cas已经存在,FLUENT将会询问是否覆盖它,点击OK写入文件即可。 Figure 2:确认覆盖 注意:在结束进程之前,你可以启动新的FLUENT进程,读入case文件和data文件,重新分析和修改算例。
检查结果——画等值线:在Display /Contours...中打开等值线面板如下图,: Figure 1: 等值线面板 在“Contours Of”中选择Velocity...然后选择Stream Function,将等值线的Levels设为10,点击Display,显示结果如下。
Figure 2:流函数等值线 从FLUENT退出:检验结果并保存算例和数据文件后,在文件菜单的Exit选项中退出FLUENT了。 总结 本例使用FLUENT解决了一个非常简单的问题。该教程在后面将详细叙述FLUENT物理模型和解参数的问题以解决更为复杂的问题。