高瑞利数流动计算：FLUENT教程

"FLUENT中文全教程（2）涵盖了CDF模拟、有限元分析和流场分析，专注于高瑞利数流动的处理方法以及浮力驱动流动的后处理。教程详细介绍了两种处理高瑞利数流动的程序，适用于对流体动力学和热传递有深入需求的用户。" 在FLUENT软件中处理高瑞利数流动时，有两个主要的策略： 1. 定常状态方法： - 首先，以较低的瑞利数（如10^7）启动计算，使用一阶格式直至收敛。 - 然后，调整重力加速度的值，降低瑞利数两个量级（如从9.8改为0.098）。 - 以此低瑞利数流动的结果作为初始条件，开始计算高瑞利数流动，依然使用一阶格式。 - 一旦一阶格式稳定，可切换到高阶格式进一步提高计算精度。 2. 时间相关方法： - 基于相同或更低瑞利数的定常解开始计算。 - 估算时间常数，根据公式TL = gL^2/(αβRaL^3)²/Pr，以及时间步长Dt = τ/4，确保稳定性。 - 监控振动频率ft，通常在0.05至0.09之间衰减表示达到定常状态，通常需要进行5000个时间步长。 对于浮力驱动的流动，其后处理类似于其他热传导计算。在处理周期性流动时，FLUENT支持两种类型：无压降的周期流和流向周期流。流向周期流常见于热交换器管道或通过水箱的管流，其几何特征在流动方向上具有重复性，导致周期性完全发展的流动。这类流动在特定入口长度后形成，每个流动模式重复之间存在压力降。 周期性热条件发生在壁面温度恒定或热流固定的条件下，温度场呈现周期性发展。解决这类问题时，可以通过限制数值模型的边界条件来分析周期性流动，这在理解和优化涉及周期性流动和热传导的系统中至关重要。 这个FLUENT教程对于理解和应用复杂流动模拟，特别是在处理高瑞利数流动和周期性流动问题时，提供了详尽的指导，对于工程和科研人员来说是一份宝贵的参考资料。