學(xué)習(xí)FLUENT簡(jiǎn)單問題解答，常見問題匯總

1 現(xiàn)在用FLUENT的UDF來加入模塊，但是用compiled udf時(shí)，共享庫老是連不上？

解決辦法：

1〉你的計(jì)算機(jī)必須安裝C語言編譯器。
2〉請(qǐng)你按照以下結(jié)構(gòu)構(gòu)建文件夾和存放文件：
libudf/src/*.c (*.c為你的源程序）；
libudf/ntx86/2d(二維為2d，三維為3d）/makefile(由makefile_nt.udf改過來的）
libudf/ntx86/2d(二維為2d，三維為3d）/user_nt.udf（對(duì)文件中的SOURCE,VERSION,P
ARALLEL_NODE進(jìn)行相應(yīng)地編輯）
3〉通過命令提示符進(jìn)入文件夾libudf/ntx86/2d/中，運(yùn)行C語言命令 nmake,如果C預(yù)言
編譯器按裝正確和你的源程序無錯(cuò)誤，那么此時(shí)會(huì)編譯出Fluent需要的庫文件(*.lib)
這時(shí)再啟動(dòng)Fluent就不會(huì)出錯(cuò)了。 

2 在使用UDF中用編譯連接，按照幫助文件中給出的步驟去做了，結(jié)果在連接中報(bào)錯(cuò)“系統(tǒng)找不到指定文件”。
udf 文件可能不在工作目錄中,應(yīng)該把它拷到工作目錄下,或者輸入它的全部路徑.

3 這個(gè)1e-3或者1e-4的收斂標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)而言的。在FLUENT中殘差是以開始5步的平均值為基準(zhǔn)進(jìn)行比較的。如果你的初值取得好，你的迭代會(huì)很快收斂，但是你的殘差卻依然很高；但是當(dāng)你改變初場(chǎng)到比較不同的值時(shí)，你的殘差開始會(huì)很大，但隨后卻可以很快降低到很低的水平，讓你看起來心情很好。其實(shí)兩種情況下流場(chǎng)是基本相同的。

由此來看，判斷是否收斂并不是嚴(yán)格根據(jù)殘差的走向而定的。可以選定流場(chǎng)中具有特征意義的點(diǎn)，監(jiān)測(cè)其速度，壓力，溫度等的變化情況。如果變化很小，符合你的要求，即可認(rèn)為是收斂了。
一般來說，壓力的收斂相對(duì)比較慢一些的。
是否收斂不能簡(jiǎn)單看殘差圖，還有許多其他的重要標(biāo)準(zhǔn)，比如進(jìn)出口流量差、壓力系數(shù)波動(dòng)等等盡管殘差仍然維持在較高數(shù)值，但憑其他監(jiān)測(cè)也可判斷是否收斂。最重要的就是是否符合物理事實(shí)或試驗(yàn)結(jié)論。

殘差曲線是否滿足只是一個(gè)表面的現(xiàn)象，還要看進(jìn)口和出口總量差不得大于1%,而且即使這樣子,收斂解也不一定準(zhǔn)確,它和網(wǎng)格劃分/離散化誤差,以及屋里模型的準(zhǔn)確性都有關(guān)系.所以得有試驗(yàn)數(shù)據(jù)做對(duì)比活著理論分析了

當(dāng)然最終是否正確是要看是否與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合！但既然有殘差圖的話，總應(yīng)該可以大概的看出是否收斂吧？是否要?dú)埐钜〉揭欢ǖ某潭龋蛘呤菤埐畈辉谠鲩L(zhǎng)，就可以一定程度上認(rèn)為是收斂的

殘差的大小不能決定是否收斂，我在用FLUENT計(jì)算時(shí)，多采用監(jiān)測(cè)一個(gè)面的速度（或者是壓力、紊動(dòng)能等參數(shù)）基本上不隨著計(jì)算時(shí)間的推移而變化，就認(rèn)為基本達(dá)到收斂

4 據(jù)質(zhì)量守恒，收斂時(shí)進(jìn)、出口的流量數(shù)值應(yīng)大致相等(一般認(rèn)為進(jìn)出口質(zhì)量差值比上入口質(zhì)量的相對(duì)值小于0.5％時(shí)收斂，但是對(duì)特殊情況可能不同 )，但符號(hào)相反，一般出口流量是負(fù)值。

5 在進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算時(shí)候，開始?xì)埐罹€是一直下降的，可是到后來各種殘差線都顯示為波形波動(dòng)，是不是不收斂阿？

答：
有些復(fù)雜或流動(dòng)環(huán)境惡劣情形下確實(shí)很難收斂。計(jì)算的精度（2階），網(wǎng)格太疏，網(wǎng)格質(zhì)量太差，等都會(huì)使殘差波動(dòng)。
經(jīng)常遇到，一開始下降，然后出現(xiàn)波動(dòng)，可以降低松弛系數(shù)，我的問題就能收斂，但如果網(wǎng)格質(zhì)量不好，是很難的。通常，計(jì)算非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，如果問題比較復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)這種情況，建議作網(wǎng)格時(shí)多下些功夫 。
理論上說，殘差的震蕩是數(shù)值迭代在計(jì)算域內(nèi)傳遞遭遇障礙物反射形成周期震蕩導(dǎo)致的結(jié)果，與網(wǎng)格亞尺度雷諾數(shù)有關(guān)。例如，通常壓力邊界是主要的反射源，換成OUTFLOW邊界會(huì)好些。
這主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷。所以我說網(wǎng)格和邊界條件是主要因素。

6 殘差——是cell各個(gè)Face的通量之和，當(dāng)收斂后，理論上當(dāng)單元體內(nèi)沒有源相時(shí)各個(gè)面流入的通量也就是對(duì)物理量的輸運(yùn)之和應(yīng)該為0。最大殘差或者RSM殘差反映流場(chǎng)與所要模擬流場(chǎng)（指收斂后
應(yīng)該得到的流場(chǎng)，當(dāng)然收斂后得到的流場(chǎng)與真實(shí)流場(chǎng)之間還是存在一定的差距）的差距，殘差越小越好，由于存在數(shù)值精度問題，不可能得到0殘差，對(duì)于單精度計(jì)算一般應(yīng)該低于初始?xì)埐?e-03以下為好，但還要看具體問題。
一般在Fluent里可以添加進(jìn)出口流量監(jiān)控（print or plot），當(dāng)殘差收斂到一定程度后，還要看進(jìn)出口流量是否達(dá)到穩(wěn)定平衡，才可以確認(rèn)收斂與否。
殘差在較高位震蕩，需要檢查邊界條件是否合理，其次檢查初始條件是否合適，比如在有激波的流場(chǎng)，初始條件不合適，會(huì)帶來流場(chǎng)的震蕩。有時(shí)流場(chǎng)可能有分離或者回流，這本身是非定常現(xiàn)象，計(jì)算時(shí)殘差會(huì)在一定程度上發(fā)生震蕩，這時(shí)如果進(jìn)出口流量是否達(dá)到穩(wěn)定平衡，也可以認(rèn)為流場(chǎng)收斂了（前提是要消除其他不合理因數(shù)）。另外Fluent缺損地采用多重網(wǎng)格，在計(jì)算后期，將多重網(wǎng)格設(shè)置為零可以避免一些波長(zhǎng)的殘差在細(xì)網(wǎng)格上發(fā)生震蕩。

7 模型比較復(fù)雜，是在pro/E中建的模，然后用igs導(dǎo)入gambit，不過這樣就產(chǎn)生了很多碎線和碎面并且在一些面交界的地方還存在尖角。我曾經(jīng)做成功過把它們統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面，中間設(shè)置了一個(gè)可以容忍尖角的參數(shù)，也可以劃分網(wǎng)格，但把生成的msh文件導(dǎo)入fluent就會(huì)出錯(cuò)，這是virtual geometry
的原因還是因?yàn)榧饨堑脑颍窟€有，virtual geometry和普通的真實(shí)的幾何體到底有什么區(qū)別？好像最大的區(qū)別是virtual geometry不能進(jìn)行布爾操作，布爾操作（boolean operation）又是什么？
使用virtual geometry需要注意哪些問題？
virtual geometry是很頭疼的問題。你把它們統(tǒng)統(tǒng)merge成一個(gè)虛面按理說全是虛的也是可以算的。可能是因?yàn)榧饨堑脑颍搶?shí)最大差別：是virtual geometry不能進(jìn)行布爾操作，boolean operation即是并
對(duì)于復(fù)雜外形的網(wǎng)格生成，不可避免的會(huì)用到virtual geometry，virtual face ,和virtual edge等，1。作網(wǎng)格的時(shí)候，把所有的面全部合成一個(gè)虛面的做法不好，特別是對(duì)于復(fù)雜外形的網(wǎng)格生成，你最好在模型變化劇烈的地方多分幾個(gè)面，這樣會(huì)更有效的控制網(wǎng)格能夠在模型表面曲率比較大的地方能夠生成規(guī)則的結(jié)構(gòu)或者非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
2對(duì)于你輸入gambit的時(shí)候產(chǎn)生很多碎片的問題，你可以適當(dāng)?shù)陌裵roe里面的模型精度和它的公差降低，因?yàn)間ambit的建模工具精度本事就不高。
3。布爾運(yùn)算就是對(duì)于面與面，體與體的聯(lián)合，相減等運(yùn)算。這個(gè)在所有的cad建模過程中是經(jīng)常見到的問題。
4。對(duì)于虛體生成的計(jì)算網(wǎng)格，和實(shí)體生成的計(jì)算網(wǎng)格，在計(jì)算的時(shí)候沒有區(qū)別，關(guān)鍵是看你網(wǎng)格生成的質(zhì)量如何，與實(shí)體虛體無關(guān)。
我在作復(fù)雜模型計(jì)算的時(shí)候，大部分都是用的虛體，特別是從其他的建模軟件里面導(dǎo)進(jìn)來的復(fù)雜模型，基本上不能夠生成實(shí)體。
至于計(jì)算的效果如何，那是你對(duì)于fluent的設(shè)置問題和網(wǎng)格的質(zhì)量問題，與模型無關(guān)。
可以用gambit里面的check功能檢查一下你的網(wǎng)格質(zhì)量，看看質(zhì)量怎么樣 

 實(shí)體、實(shí)面與虛體、虛面的區(qū)別　     

在建模中，經(jīng)常會(huì)遇到實(shí)...與虛...，而且虛體的計(jì)算域好像也可以進(jìn)行計(jì)算并得到所需的結(jié)果，對(duì)二者的根本區(qū)別及在功能上的不同
對(duì)于求解是沒有任何區(qū)別的，只要你能在虛體或者實(shí)體上劃分你需要的網(wǎng)格

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gambit的實(shí)體和虛體在生成網(wǎng)格和計(jì)算的時(shí)候?qū)τ诮Y(jié)果沒有任何影響，實(shí)體和虛體的主要區(qū)別有以下幾點(diǎn)：
1。實(shí)體可以進(jìn)行布爾運(yùn)算但是虛體不能，雖然不能進(jìn)行布爾運(yùn)算，但是虛體存在merge，split等功能。
2，實(shí)體運(yùn)算在很多cad軟件里面都有，但是虛體是gambit的一大特色，有了虛體以后，gambit的建模和網(wǎng)格生成的靈活性增加了很多。
3。在網(wǎng)格生成的過程中，如果有幾個(gè)相對(duì)比較評(píng)彈的面，你可以把它們通過merge合成一個(gè)，這樣，作網(wǎng)格的時(shí)候，可以節(jié)省步驟，對(duì)于曲率比較大的面，可能生成的網(wǎng)格質(zhì)量不好，這時(shí)候，你可以采取用split的方式把它劃分成幾個(gè)小面以提高網(wǎng)格質(zhì)量

8   問題一：在畫體網(wǎng)格時(shí)總出現(xiàn)initialization failed perturb boundary nodes and try again.
但是還在繼續(xù)畫。我想一定是有問題的。但不知道問題出現(xiàn)在哪里？謹(jǐn)請(qǐng)各位大蝦賜教！
問題二：在畫面網(wǎng)格時(shí)已經(jīng)定義了spacing,那么在畫體網(wǎng)格時(shí)再定義，會(huì)不會(huì)有沖突？還有，究竟怎樣定義才是合理的？

第一個(gè)問題:在做網(wǎng)格時(shí),所有的錯(cuò)誤提示都表明部分網(wǎng)格生成要么有問題沒有生成,要么生成的質(zhì)量很差,要重新檢查一下幾何體和網(wǎng)格類型.
第二個(gè)問題:如果能夠生成網(wǎng)格的話,重復(fù)定義沒有問題,但是可能會(huì)出現(xiàn)生成面網(wǎng)格的spacing和體網(wǎng)格的spacing不一致而產(chǎn)生沖突,這種情況下gambit會(huì)自動(dòng)處理,但生成的網(wǎng)格質(zhì)量未必好. 

9 在用gambit生成體網(wǎng)格的時(shí)候，出現(xiàn)了問題，提示是
Initialization failed to mesh 23 nodes .
ERROR:TG_mesh_domain failed with error code 1.
ERROR:Tegrahedral meshing has failed for volume v_volume.1.
this is usually caused by problems in the face meshs.
check hte skewnesses of your face meshes and make sure the face mesh size are not too large in areas of small gaps .
我明白這是因?yàn)槟Ｐ椭械莫M長(zhǎng)面太多，但是在修改了大量的狹長(zhǎng)面以后，還是存在這個(gè)問題，每一個(gè)面我都挨著做了一下網(wǎng)格，看看生成的質(zhì)量怎么樣，檢查應(yīng)該沒有問題了，但是在生成體網(wǎng)格的時(shí)候，又出現(xiàn)這個(gè)問題，不知道該怎么辦
解決辦法
1.減小體網(wǎng)格size，當(dāng)有多個(gè)體的時(shí)候，體網(wǎng)格從小到大過渡要合理，跨度不要太大
2.合并小面（小面與小面合并，小面并入大面），變成虛體我覺得合并小面是個(gè)很有效的方法，網(wǎng)格質(zhì)量也可以得到提升

關(guān)鍵是兩個(gè)小面之間的夾角很大，合并之后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)像角鐵一樣的拐角面，做網(wǎng)格的時(shí)候效果更差了，老兄說的合并成虛面的情況應(yīng)該是兩個(gè)面的夾角不是太大的情況，減小size我也試驗(yàn)了，但是減小了以后，我的網(wǎng)格數(shù)量就太多了，算東東的時(shí)候機(jī)子跑不動(dòng)

那就把夾角很大的那兩個(gè)小面部分單獨(dú)切為一個(gè)體算了，對(duì)這個(gè)體給個(gè)很小的size
再試試吧，不行就把它忽略掉

Gambit生成的網(wǎng)格質(zhì)量向來讓人很頭疼的，用ICEM幾乎不出現(xiàn)負(fù)體積，這可能跟Gambit的算法有關(guān)系，對(duì)于曲率比較大的區(qū)域，只能增加該處的網(wǎng)格密度，只能這樣了。

**********10   1 FLUENT的初始化面板中有一項(xiàng)是設(shè)置從哪個(gè)地方開始計(jì)算(compute from),選擇從不同的邊界開始計(jì)算有很大的區(qū)別嗎?該怎樣根據(jù)具體問題選擇從哪里計(jì)算呢?
比如有兩個(gè)速度入口A和B,還有壓力出口等等，是選速度入口還是壓力出口?如果選速度入口,有兩個(gè),該選哪個(gè)呀?有沒有什么原則標(biāo)準(zhǔn)之類的東西？
一般是選取ALL ZONE，即所有區(qū)域的平均處理，通常也可選擇有代表性的進(jìn)口(如多個(gè)進(jìn)口時(shí))進(jìn)行初始化。對(duì)于一般流動(dòng)問題，初始值的設(shè)定并不重要，
因?yàn)橛?jì)算容易收斂。但當(dāng)幾何條件復(fù)雜，而且流動(dòng)速度高變化快(如音速流動(dòng))，
初始條件要仔細(xì)選擇。如果不收斂，還應(yīng)試驗(yàn)不同的初始條件，甚至逐次改變邊界條件最后達(dá)到所要求的條件。

2 要判斷自己模擬的結(jié)果是否是正確的，似乎解的收斂性要比那些初始條件和邊界條件更重要，可以這樣理解嗎？也就是說，對(duì)于一個(gè)具體的問題，初始條件和邊界條件的設(shè)定并不是唯一的，為了使解收斂，需要不斷調(diào)整初始條件和邊界條件直到解收斂為止，是嗎？如果解收斂了，是不是就可以基本確定模擬的結(jié)果是正確的呢？
對(duì)于一個(gè)具體的問題，邊界條件的設(shè)定當(dāng)然是唯一的，只不過初始化時(shí)可以選擇不同的初始條件（指定常流），為了使解的收斂比較好，我一般是逐漸的調(diào)節(jié)邊界條件到額定值（ "額定值"是指你題目中要求的入口或出口條件，例如計(jì)算一個(gè)管內(nèi)流動(dòng)，要求入口壓力和溫度為10MPa和3000K，那么我開始疊代時(shí)選擇入口壓力和溫度為1MPa和500K（假設(shè)，這看你自己?jiǎn)栴}了），等流場(chǎng)計(jì)算的初具規(guī)模、收斂的較好了，再逐漸調(diào)高壓力和溫度，經(jīng)過好幾次調(diào)節(jié)后最終到達(dá)額定值10MPa和3000K，這樣比一開始就設(shè)為10MPa和3000K收斂的要好些）這樣每次疊代可以比較容易收斂，每次調(diào)節(jié)后不用再初始化即自動(dòng)調(diào)用上次的解為這次的初始解，然后繼續(xù)疊代。
即使解收斂了，這并不意味著就可以基本確定模擬的結(jié)果是正確的，還需要和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果以及理論分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

*********11 這個(gè)shadow從何而來？其邊界層應(yīng)當(dāng)如何設(shè)定？
你定義了屬性不同的兩個(gè)計(jì)算域(例如A和B區(qū)域)，兩個(gè)區(qū)域形成共同的交界面。
其中A計(jì)算域的面取以前的名稱，而B計(jì)算域的面則取該名稱.shadow的名字。
在邊界條件中將該表面定義為interior，則可以將該兩區(qū)域結(jié)合成相連的計(jì)算域。

請(qǐng)問shadow 是自動(dòng)生成的還是要自己去定義？
自動(dòng)生成的

******shadow面通常在兩種情況下出現(xiàn):
1.當(dāng)一個(gè)wall兩面都是流體域時(shí),那么wall的一面被定義為wall.1,wall的另一面就會(huì)被軟件自動(dòng)定義為wall.1_shadow,它的特性和wall是一樣的,有關(guān)它的處理和wall面沒有什么區(qū)別;
2.另外一種情況就是當(dāng)你在fluent軟件中,把周期性面的周期特性除去時(shí),也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)shadow面,這種情況比較好理解,shadow面和原來的面分別構(gòu)成周期性的兩個(gè)面.

shadow也出現(xiàn)在wall的一面是流體，而另一面是固體的情況。此時(shí)可以進(jìn)行流體-固體的耦合計(jì)算。

******靜溫和總溫度

總溫即駐點(diǎn)溫度，速度完全滯止時(shí)的溫度
靜溫即當(dāng)?shù)氐臒崃W(xué)溫度
兩者有計(jì)算關(guān)系式的，和總壓、靜壓差不多
也有區(qū)別呀……
比如說總溫可以看作流體能量的一個(gè)度量，總壓就不可以……
絕熱流總溫沿流線不變，總壓是下降的（不等熵）……

速度嘛就是流體宏觀運(yùn)動(dòng)的速度呀，由能量守衡知道，機(jī)械能和熱能的總和是守衡的，當(dāng)機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為熱能，準(zhǔn)確點(diǎn)說這里應(yīng)該指動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化的時(shí)候，即速度為0的時(shí)候，那一點(diǎn)的溫度就是駐點(diǎn)溫度，也就是總溫，這樣的點(diǎn)在實(shí)際流場(chǎng)中可能存在，如前駐點(diǎn)，也可能不存在，只是一種換算而已，用來描述流體總能量的參量。
靜溫就是一般意義上的溫度，就是你在那一點(diǎn)能測(cè)量出來的溫度，比如你說的火場(chǎng)，那么實(shí)際溫度，比如說1000度，這個(gè)就是靜溫：）靜溫是區(qū)別總溫的

****怎樣判斷計(jì)算結(jié)果是否收斂!
1、觀察點(diǎn)處的值不再隨計(jì)算步驟的增加而變化；
2、各個(gè)參數(shù)的殘差隨計(jì)算步數(shù)的增加而降低，最后趨于平緩；
3、要滿足質(zhì)量守恒（計(jì)算中不牽涉到能量）或者是質(zhì)量與能量守恒（計(jì)算中牽涉到能量）。
特別要指出的是，即使前兩個(gè)判據(jù)都已經(jīng)滿足了，也并不表示已經(jīng)得到合理的收斂解了，因?yàn)椋绻沙谝蜃釉O(shè)置得太緊，各參數(shù)在每步計(jì)算的變化都不是太大，也會(huì)使前兩個(gè)判據(jù)得到滿足。此時(shí)就要再看第三個(gè)判據(jù)了。

還需要說明的就是,一般我們都希望在收斂的情況下，殘差越小越好，但是殘差曲線是全場(chǎng)求平均的結(jié)果，有時(shí)其大小并不一定代表計(jì)算結(jié)果的好壞，有時(shí)即使計(jì)算的殘差很大，但結(jié)果也許是好的，關(guān)鍵是要看計(jì)算結(jié)果是否符合物理事實(shí)，即殘差的大小與模擬的物理現(xiàn)象本身的復(fù)雜性有關(guān)，必須從實(shí)際物理現(xiàn)象上看計(jì)算結(jié)果。比如說本斑最近在算的一個(gè)全機(jī)模型,在大攻角情況下,解震蕩得非常厲害，而且殘差的量級(jí)也總下不去,但這仍然是正確的,為什么呢,因?yàn)榇蠊ソ窍聦?shí)際流動(dòng)情形就是這樣的,不斷有渦的周期性脫落,流場(chǎng)本身就是非定常的,所以解也是波動(dòng)的,處理的時(shí)候取平均就可以呢:)

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