對(duì)于仿真初學(xué)者來(lái)說(shuō)，最頭疼的事情莫過(guò)于在學(xué)習(xí)仿真過(guò)程中遇到軟件報(bào)錯(cuò)卻沒(méi)人解答，只能在百度和各種論壇上提問(wèn)。而對(duì)于流體仿真初學(xué)者來(lái)說(shuō)，幾何前處理、網(wǎng)格劃分、設(shè)置求解是繞不過(guò)去的三座大山。

本文主要就筆者在學(xué)習(xí)流體仿真過(guò)程中常遇到的問(wèn)題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，包含幾何前處理軟件SCDM、網(wǎng)格劃分軟件Fluent Meshing和求解軟件Fluent這三個(gè)軟件的相關(guān)問(wèn)題。

此篇是經(jīng)驗(yàn)分享系列文章的第二篇（第一篇為《ICEM使用經(jīng)驗(yàn)與網(wǎng)格劃分錯(cuò)誤分析》），后續(xù)會(huì)根據(jù)問(wèn)題的收集進(jìn)度，持續(xù)分享。

1 SCDM

1.1 共享拓?fù)浜?，重疊的兩個(gè)面會(huì)合并成一個(gè)面嗎？

解答：重合的面依舊是2個(gè)面，在SCDM中創(chuàng)建組的時(shí)候，依舊要分別選擇2個(gè)面并創(chuàng)建。網(wǎng)格劃分好導(dǎo)入到FLUENT里面后會(huì)自動(dòng)形成2組wall和wall shadow，默認(rèn)的類型是wall，這個(gè)時(shí)候?qū)⑵涓某蒳nterior，則wall和wall shadow會(huì)合并，其中一個(gè)面被刪除。

1.2 如何在SCDM軟件中創(chuàng)建計(jì)算域？

解答：在SCDM里面可以利用殼命令進(jìn)行計(jì)算域的創(chuàng)建，但是需要注意的是，創(chuàng)建完畢后，一定要?jiǎng)h除原始的幾何模型，不然會(huì)出錯(cuò)。這是初學(xué)者最容易犯的錯(cuò)。

1.3 在小于2019R2版本的SCDM軟件中，選中已經(jīng)創(chuàng)建的組后右擊隱藏時(shí)，會(huì)將整個(gè)模型都隱藏掉，如何解決？

解答：升級(jí)軟件版本到2019R2或以上。

2 Fluent Meshing

2.1 用MRF不共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格計(jì)算旋轉(zhuǎn)部件流場(chǎng)時(shí)，設(shè)置好interface后，出現(xiàn)了XX-non-overlapping和XX-XX-non-overlapping這兩個(gè)面，而且自動(dòng)設(shè)置為WALL，用display又顯示不出任何面。這是什么原因？

解答：正?，F(xiàn)象，一般不影響我們繼續(xù)操作。Interface?面是一種數(shù)據(jù)傳遞的邊界條件。當(dāng)interface兩邊的網(wǎng)格無(wú)法完全重合的時(shí)候，會(huì)利用部分wall邊界來(lái)處理，原理圖如下。當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真時(shí)，交界面是曲面，由于曲面離散化的情況，所以一般無(wú)法保持一致，因此幾乎都會(huì)出現(xiàn)這種情況。

2.2 如何在FM中將兩個(gè)組合并為一個(gè)組。

解答：在結(jié)構(gòu)樹mesh objects下的網(wǎng)格對(duì)象中右擊label標(biāo)簽后merge合并標(biāo)簽，并不會(huì)將兩個(gè)label對(duì)象合并為一個(gè)。只有在boundary-manage里面采用merge命令，才會(huì)將兩個(gè)面合并為一個(gè)面。

2.3 在FM里面劃分的網(wǎng)格，質(zhì)量檢查最大扭曲比為0.898。導(dǎo)入到fluent里面，網(wǎng)格質(zhì)量的最小正交比是0.01275，他們倆相加不是應(yīng)該接近1嗎？

?解答：絕大多數(shù)是約等于1，但是也有差別比較大的。建議按照OQ進(jìn)行權(quán)衡。如果不確定網(wǎng)格質(zhì)量，在FM中利用mesh-check quality可以查看正交比。在auto node move對(duì)話框中，在quality measure中選擇inverse orthogonal quality，可以按照正交比進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量提升。

2.4 采用尺寸函數(shù)的方式導(dǎo)入幾何時(shí)，出現(xiàn)了部分幾何網(wǎng)格沒(méi)有劃分成功的情況，并且在mesh objects中增加了fail標(biāo)簽。

解答：遇到這個(gè)情況有兩種辦法：

一、在sizing scoped對(duì)話框中，更改網(wǎng)格尺寸（一般是調(diào)小），重新創(chuàng)建尺寸函數(shù)，然后再次導(dǎo)入幾何。

二、如果上述方法無(wú)效，可以對(duì)failed標(biāo)簽的幾何進(jìn)行remesh，然后再將其與原本所屬的組的網(wǎng)格合并，最后再對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)和質(zhì)量改善。

2.5 導(dǎo)入幾何文件并設(shè)置尺寸函數(shù)，然后在進(jìn)行remesh操作命令時(shí)，網(wǎng)格出現(xiàn)如下缺損的情況，如何解決？

解答：遇到這個(gè)情況有兩種辦法：

一、先不管，先保存網(wǎng)格尺寸函數(shù)文件，然后利用尺寸函數(shù)方法重新導(dǎo)入幾何看網(wǎng)格是否好轉(zhuǎn)。如果好轉(zhuǎn)，就OK。

二、如果網(wǎng)格沒(méi)有好轉(zhuǎn)，那么在sizing scoped中重新定義網(wǎng)格尺寸函數(shù)，將網(wǎng)格尺寸調(diào)小，然后再次導(dǎo)入幾何。

3 Fluent

3.1 迭代幾百步，監(jiān)測(cè)曲線趨向收斂時(shí)卻突然發(fā)散，并提示"turbulent viscosity is limited to…"，如下圖。

解答：大概率是網(wǎng)格質(zhì)量不行導(dǎo)致的，重新劃分網(wǎng)格。

3.2 計(jì)算迭代時(shí)，前面600步計(jì)算已經(jīng)收斂的很好了，但是監(jiān)測(cè)曲線卻突然出現(xiàn)了一個(gè)異常跳動(dòng)。

解答：對(duì)于飛機(jī)的外氣動(dòng)計(jì)算，需要根據(jù)其他狀態(tài)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷，如果合理就可以使用跳動(dòng)前的數(shù)據(jù)。如果明顯偏差較大，則需要重新劃分網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算。

3.3 傳熱仿真時(shí)，在哪個(gè)面上設(shè)置無(wú)厚度壁面？

解答：在wall面和shadow面上設(shè)置無(wú)厚度面都是可以的。因?yàn)椴还茉O(shè)置哪個(gè)面，fluent軟件會(huì)自動(dòng)把兩個(gè)面的參數(shù)調(diào)成一樣，設(shè)置wall面，shadow面就自動(dòng)設(shè)置成wall的參數(shù)，反之也是。根據(jù)實(shí)際算例計(jì)算，在wall和shadow面上分別設(shè)置相同的無(wú)厚度面，溫度曲線是一致的。

3.4 在航空外流場(chǎng)氣動(dòng)仿真時(shí)，fluent的監(jiān)測(cè)曲線呈現(xiàn)鋸齒形，在某一數(shù)值附近波動(dòng)，總是收斂地不好，如何解決？

解答：可以嘗試按照以下辦法進(jìn)行解決：

1、嘗試修改求解參數(shù)，比如P-V耦合算法或者調(diào)節(jié)松弛因子，將粘性或者動(dòng)量調(diào)低；

2、嘗試改變邊界層生成的規(guī)則，或者對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行局部加密，改善網(wǎng)格質(zhì)量；

3、如果常規(guī)的網(wǎng)格改善方法無(wú)法解決，則想辦法找到網(wǎng)格質(zhì)量差的地方，并對(duì)該處的幾何模型進(jìn)行微調(diào)，以改善邊界層網(wǎng)格質(zhì)量。

3.5 壓力遠(yuǎn)場(chǎng)有哪些使用限制？

1、流動(dòng)必須是可壓縮流動(dòng)。如果是低速不可壓流動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)的情況。

2、計(jì)算域尺寸要取足夠大，一般是幾何特征長(zhǎng)度15-20倍。

4 最后

以上遇到的這些問(wèn)題和解決辦法都是基于筆者對(duì)軟件的理解和操作經(jīng)驗(yàn)摸索出來(lái)的，水平有限，不當(dāng)之處請(qǐng)大家多批評(píng)指正。

喜歡的請(qǐng)三連哦。

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?