模型[1]

如图所示为本例的几何示意图。空气的流速为15m/s，进口和出口边界的尺寸如下表所示。

边界 inlet outlet1 outlet2 outlet3 outlet4 0.07841 0.01826 0.03008 0.03415 0.02657 直径 1．建立模型及网格划分

① 本模型的建立及网格划分比较麻烦，也不清楚是怎样建立起来的，这里直接读入网格文件intake.msh。

② 读入网格后应检查网格及网格尺寸，通过Mesh下的Check和Scale（这里要转换单位）进行实现，这里不做详细描述。

2．求解模型的设定

① 启动FLUENT。启动设置如图，这里着重说说Double Precision（双精度）复选框，对于大多数情况，单精度求解器已能很好的满足精度要求，且计算量小，这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题，使用双精度求解器可能更有利。

a. 几何特征包含某些极端的尺度（如非常长且窄的管道），单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。

b. 如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体，而某一个区域的压力特别大（因为用户只能设定一个总体的参考压力位置），此时，双精度求解器可能更能体现压差带来的流动。

[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战：FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:340-349

c. 对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格，使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题，此时，使用双精度求解器可能会有所帮助。

② 求解器设置。这里保持默认的求解参数，即基于压力的求解器定常求解。如图：

下面说一说Pressure-based和Density-based的区别：

a. Pressure-Based Solver是Fluent的优势，它是基于压力法的求解器，使用的是压力

修正算法，求解的控制方程是标量形式的，擅长求解不可压缩流动，对于可压流动也可以求解；Fluent 6.3以前的版本求解器，只有Segregated Solver和Coupled Solver，其实也Pressure-Based Solver的两种处理方法；

b. Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的，它是基于密度法的求解器，求解

的控制方程是矢量形式的，主要离散格式有Roe，AUSM+，该方法的初衷是让Fluent

具有比较好的求解可压缩流动能力，但目前格式没有添加任何限制器，因此还不太完善；它只有Coupled的算法；对于低速问题，他们是使用Preconditioning方法来处理，使之也能够计算低速问题。Density-Based Solver下肯定是没有SIMPLEC，PISO这些选项的，因为这些都是压力修正算法，不会在这种类型的求解器中出现的；一般还是使用Pressure-Based Solver解决问题。

基于压力的求解器适用于求解不可压缩和中等程度的可压缩流体的流动问题。而基于密度的求解器最初用于高速可压缩流动问题的求解。虽然目前两种求解器都适用于各类流动问题的求解（从不可压缩流动到高度可压缩流动），但对于高速可压缩流动而言，使用基于密度的求解器通常能获得比基于压力的求解器更为精确的结果。

③ 流动模型设置。 计算雷诺数：

Re?UD???15?0.07814?1.225?80240.444

0.7894?10?5表面流动为湍流，这里使用的是k??湍流模型，Define/Models/Viscous。 a. 这里我们使用的湍流模型是Standard k??模型，这种模型应用较多，计算量适中，

有较多数据积累和比较高的精度，对于曲率较大和压力梯度较强等复杂流动模拟效果欠佳。一般工程计算都使用该模型，其收敛性和计算精度能满足一般的工程计算要求，但模拟旋流和绕流时有缺陷。

b. 壁面函数的选择，我们这里选择的是，标准壁面函数法。其应用较多，计算量小，

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Turbulent Intensity?0.16Re?1/8

（暂未理解该公式，留予以后讨论）

② 设置出口的边界条件。

从Zone列表中选择outlet1，并设置Type为pressure-outlet。再单击Edit弹出Pressure Outlet对话框。

压强出口边界条件在流场出口边界上定义静压，而静压的值仅在流场为亚声速时使用。如果在出口边界上流场达到超音速，则边界上的压强将从流场内部通过差值得到。其他流场变量均从流场内部通过插值获得。

Momentum设置：使用默认的表压参数值，因为出口为大气压，而Specification Method中的设置如图。