華北理工ANSYS FLUENT培訓(xùn)講義09瞬態(tài)問題

第九節(jié)：瞬態(tài)問題動機自然界幾乎所有流動都是瞬態(tài)的-更少的計算資源-更容易后處理和分析許多應(yīng)用要求使用瞬態(tài)求解：-氣動(飛機、機車等)-渦脫落-旋轉(zhuǎn)機械-動靜干涉，失速，喘振，-多相流-自由液面，氣泡動力學(xué)-變形域-內(nèi)燃機燃燒，投放-瞬態(tài)換熱-瞬態(tài)加熱或冷卻自然發(fā)生的瞬態(tài)流動-例如：自然對流，湍流渦，流動波(重力波、激波)強迫瞬態(tài)流動模擬指定時間內(nèi)的瞬態(tài)流場-可以通過以下方法求解：-目標可以簡化為分析預(yù)定時間間隔的流動■抽取關(guān)心的變量-特征頻率(如：斯德魯哈爾數(shù))-時間平均或/RMS值-時間相關(guān)的參數(shù)(如，熱固體的冷卻時間，污染物的停留時間)-特殊數(shù)據(jù)(快速傅立葉變換)激活瞬態(tài)求解器-允許設(shè)置瞬態(tài)邊界條件-UDF或分布文件指定初場-最好用有物理意義的初場，如穩(wěn)態(tài)流場選擇時間步和最大迭代次數(shù)設(shè)定時間步數(shù)Scale..Display..Units...開始執(zhí)行迭代前，需要設(shè)置附加的控制-求解器設(shè)置-動畫-數(shù)據(jù)輸出/自動保存選項選擇瞬態(tài)時間步長-△t必須小到能解析和時間相關(guān)的特征。確定每個時間步的最大迭-時間步大致可按照下面公式估計：-也可以選擇能解析流動特征的時間步(在指定脈動周期的情況■指定零時間步時迭代，求解器會僅僅在當(dāng)前時間步下收斂對許多瞬態(tài)流動，PISO格式有助于加速收斂瞬態(tài)模型選擇自適應(yīng)時間步長-基于局部截斷誤差自動調(diào)整時間步長-可以通過UDF指定時間平均的統(tǒng)計-在使用LES時需要使用-密度基顯式求解器的全局時間步長-密度基隱式求解器的偽時間步長Adaptive1AcousticSignals..■必須在計算前設(shè)置動畫aulionAdivkisEdit.Edit.sequence-111Define.StorageDirectorysequence-1創(chuàng)建動畫的其他方法另外一個創(chuàng)建動畫的方法是可以通過文本命令或宏定義在預(yù)定的迭代步或時間間隔，執(zhí)行哪些操作這種方法在創(chuàng)建高質(zhì)量的動畫結(jié)果時有用-定義生成動畫幀(云圖、矢量圖等)并存儲文件的命令.-利用第三方軟件把這些文Edit..MaterialsSolutionControlsExecuteCommandsdisplaycontourvelocity-magnitude010displayhard-copyfilename%t.jpgdisplayhard-copyfilename%t.jpg最通常的時間推進格式是迭代格式-求解器在當(dāng)前時間步收斂然后推-各時間步依次收斂直至達到總時必須定義初始化-設(shè)置流體域的初始質(zhì)量和流場的DataFileQuantities…AcousticSignals.更快速的計算時間Help■瞬態(tài)計算的殘差圖不一定能說明收斂■下圖顯示了簡單問題的瞬態(tài)計算殘差圖時間步長的選擇應(yīng)該使得在一個時間步內(nèi)殘差下降三個量級-這將確保瞬態(tài)行為被解析■選擇合適的時間步長以至每個時間步長內(nèi)能收