Fluent学习笔记：压力基与密度基模型解析

"这篇文档是关于流体模拟软件Fluent的学习笔记，主要涉及软件操作界面的理解，涵盖了模型选择、解算方法、空间维度、时间类型、速度定义等多个方面。" 在流体动力学模拟领域，Fluent是一款广泛使用的计算流体力学(CFD)软件，它提供了丰富的模型和选项来模拟各种复杂的流动现象。以下是对Fluent中关键知识点的详细解释： 1. **模型选择**： - **Pressure-based**（压力基）：这是一种常用的求解方法，适用于低密度和不可压缩流体问题。 - **Density-based**（密度基）：用于处理可压缩流体或高速流动问题，考虑了流体密度的变化。 2. **解算方法**： - **Implicit**（隐式）：稳定但计算量大，适用于大型时间步长和复杂问题。 - **Explicit**（显式）：计算效率高，但需要较小的时间步长，适合小规模问题。 3. **空间维度**： - **2D**（二维）：用于平面流动问题。 - **Axisymmetric**（轴对称）：处理轴对称流动，减少了计算量。 - **Axisymmetricswirl**（轴对称旋涡）：考虑了旋转效应的轴对称问题。 - **3D**（三维）：全面模拟三维流动问题。 4. **时间类型**： - **Steady**（稳态）：用于静态或周期性问题，假设流动不随时间变化。 - **Unsteady**（非稳态）：适用于随时间变化的流动问题。 5. **速度形式化**： - **Absolute**（绝对速度）：考虑全局参考系中的速度。 - **Relative**（相对速度）：相对于某一参考面的速度。 6. **格林-高斯（Green-Gauss）方法**： - **Cell-Based**：基于单元格的格林-高斯方法，适用于网格质量的流场计算。 - **Node-Based**：基于节点的格林-高斯方法，适用于边界条件的精确指定。 7. **最小二乘法**（Least-squares cell-based）：一种改进的流场计算方法，减少网格引起的误差。 8. **多孔介质模型**（porous formulation）：用于模拟包含孔隙结构的流动问题，如过滤器、通风口等。 9. **表面速度**（Superficial velocity）和**物理速度**（Physical velocity）：前者关注于表面流量，后者则关注实际流体运动。 10. **多相模型**： - **Volume of Fluid (VOF)**：追踪流体界面的自由表面模型。 - **Mixture**：混合模型，适用于混合流体的模拟。 - **Eulerian**：欧拉模型，用于连续介质的描述。 11. **粘性模型**： - **Viscous model**（粘性模型）：考虑流体内部的剪切力和能量损失。 - **Inviscid**（无粘性）：忽略粘性效应，适用于理想流体。 12. **湍流模型**： - **Turbulence specification method**：包括雷诺平均Navier-Stokes (RANS)模型、大涡模拟 (LES) 和直接数值模拟 (DNS) 等。 最后，还需要设置操作条件（如操作压力）、边界条件（如速度入口、压力出口等），以及湍流参数（如湍流强度和Hydrodynamic length scale等）。在Fluent中，用户可以灵活地选择和配置这些参数以适应不同的流动问题。