FLUENT基本概念与常见问题汇总（⼆）
13、松弛因⼦
由于流体⼒学中要求解⾮线性的⽅程，在求解过程中，控制变量的变化是很必要的，这就通过松弛因⼦来实现的。它控制变量在每次迭代中的变化。也就是说，变量的新值为原值加上变化量乘以松弛因⼦。
所谓亚松弛就是将本层次计算结果与上⼀层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过⼤⽽引起⾮线性迭代过程的发散。⽤通⽤变量来写出时，为松弛因⼦。
由于FLUENT所解⽅程组的⾮线性，我们有必要控制变量的变化。⼀般⽤亚松弛⽅法来实现控制，该⽅法在每⼀步迭代中减少了变量的变化量。亚松弛最简单的形式为单元内变量等于原来的值加上亚松弛因⼦与变化量的积，分离解算器使⽤亚松弛来控制每⼀步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使⽤分离解算器解的⽅程，包括耦合解算器所解的⾮耦合⽅程（湍流和其他标量）都会有⼀个相关的亚松弛因⼦。
在FLUENT中，所有变量的默认亚松弛因⼦都是对⼤多数问题的最优值，⼀般不需要修改。但是对于⼀些特殊问题的计算，如果出现不稳定或者发散就需要减⼩默认的亚松弛因⼦，其中压⼒、动量、k和e的亚松弛因⼦默认值分别为
0.3，0.7，0.8和0.8。
对于SIMPLEC格式⼀般不需要减⼩压⼒的亚松弛因⼦。在密度和温度强烈耦合的问题中，如相当⾼的Rayleigh数的⾃然或混合对流流动，应该对温度和/或密度（所⽤的亚松弛因于⼩于1.0）进⾏亚松弛。相反，当温度和动量⽅程没有耦合或者耦合较弱时，流动密度是常数，温度的亚松弛因⼦可以设为1.0。对于其它的标量⽅程，如漩涡，组分，PDF变量，对于某些问题默认的亚松弛可能过⼤，尤其是对于初始计算，可以将松弛因⼦设为0.8以使得收敛更容易。
14、SIMPLE与SIMPLEC
在FLUENT中，可以使⽤标准SIMPLE算法和SIMPLEC(SIMPLE-Cinsistent）算法，默认是SIMPLE算法，但是对于许多问题如果使⽤SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应⽤增加的亚松驰迭代时，具体介绍如下：
对于相对简单的问题（如：没有附加模型激活的层流流动），其收敛性已经被压⼒速度耦合所限制，通常可以⽤SIMPLEC，算法很快得到收敛解。在SIMPLEC中，压⼒校正亚松驰因⼦通常设为1.0，它有助于收敛。但是，在有些问题中，将压⼒校正松弛因于增加到1.0可能会导致不稳定。对于所有的过渡流动计算，强烈推荐使⽤PISO算法进⾏邻近校正，它允许你使⽤⼤的时间步，⽽且对于动量和压⼒部可以使⽤亚松驰因于1.0。
护眼儿歌
对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会⽐具有较好的亚松驰因⼦的SIMPLE或SIMPLEC好。对于具有较⼤扭曲⽹格上的定常状态和过渡计算推荐使⽤PISO倾斜校正。当你使⽤PISO邻近校正时，对所有⽅程都推荐使⽤亚松驰因⼦为1.0或者接近1.0。伯阳父
如果你只对⾼度扭曲的⽹格使⽤朽PISO倾斜校正，请设定动量和压⼒的亚松驰因⼦之和为1.0。如果你同时使⽤PISO的两种校正⽅法，推荐参阅PISO邻近校正中所⽤的⽅法。
注：过渡流是流体的⼀种流动状态。当流速很⼩时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为⽚流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加⽽增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很⼤时，流线不再清楚可辨，流场中有许多⼩漩涡，称为湍流，⼜称为乱流、扰流或紊流。
15、边界层
边界层⼜称附⾯层，表⽰流体中紧接着管壁或其他固定表⾯的部份。边界层是由黏滞⼒产⽣的效应，和雷诺数Re有关。
⼀般提到的边界层是指速度的边界层。在边界层外，流体的速度接近定值，不随位置⽽变化。在边界层内，在固定表⾯上流速为0，距固定表⾯越远，速度会趋近⼀定值。边界层内从物⾯（当地速度为
金鱼草零）开始，沿法线⽅向⾄速度与当地⾃由流速度U相等（严格地说是等于0.990或0.995U）的位置之间的距离，记为δ。
16、Y+
y+就是第⼀层⽹格质⼼到壁⾯的⽆量纲距离，与速度、粘度、剪应⼒等等都有关系。y+的值合理，意味着你的第⼀层边界⽹格布置⽐较合理，如果y+不合理，就要调整你的边界层⽹格。
y+普遍存在于湍流问题中，y+是由solver解出來的結果，⽹格划分时，底层⽹格⼀般布置到对数分布律成⽴的范围内，即11.5~30<=y+<=200~400。在计算开始时，y+并不知道，这些值需要在计算过程中加以调整。数值计算实践表
明，y+对传热特性的影响⽐较⼤，往往存在⼀个合适的取值范围，在该范围内数值计算结果与实验数据的符合较好。算每个模型都要先⼤概算⼀下，然后得到y+，然后再算第⼀层⾼度，重新画⽹格。
17、turbulence viscous rate超过极限值
18、boussinesq假设
流体的密度跟压强和温度有关，在低速流动中，流体压强变化不⼤，主要是由于温度的变化引起密度变化，因此忽略压强变化引起的密度变化，只考虑温度变化引起的密度变化叫做Boussinesq假设。
boussinesq假设主要适⽤的实际⼯程情况包括：（1）空⽓的⾃然对流。这时，速度较低，动量产⽣的压⼒变化导致的密度变化（绝热）远⼩于温度变化引起的密度变化，或者是弱强制对流mach数⼤⼤⼩于1也是可以的；(2)不可压液体。这时，密度变化主要是由于温度变化，有限压⼒变化不太可能引起密度变化。
19、库郎数
Courant数实际上是指时间步长和空间步长的相对关系。在Fluent中，⽤Courant数来调节计算的稳定性和收敛性。⼀般来说，随着Courant数的从⼩到⼤的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。
所以，在计算的过程中，最好是把Courant数从⼩开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢⽽且⽐较稳定的话，可以适当的增加Courant数的⼤⼩，根裾具体的问题，找出⼀个⽐较合适的Courant数，让收敛速度能够⾜够的快，⽽且能够保持它的稳定性。
20、边界出现reverd flow
炒鸡翅的家常做法这个问题的意思是出现了回流，这个问题相对于湍流粘性⽐的警告要宽松⼀些，有些ca可能只在计算的开始阶段出现这个警告，随着不断的迭代计算，可能会消失，如果计算⼀段时间之后，警告消失了，那么对计算结果是没有什么影响的，如果这个警告⼀直存在，可能需要作以下处理：
1、如果是模拟外部绕流，出现这个警告的原因可能是边界条件取得距离物体不够远，如果是边界条件取的⾜够远，那么可能是该处在计算的过程中的确存在回流现象。对于可压缩流动，边界最好取在10倍的物体特征长度之处；对于不可压缩流动，边界最好取在4倍的物体特征长度之处。
2、如果出现了这个警告，⽆论对于外部绕流还是内部流动，可以使⽤压⼒出⼝边界条代替outflow边界条件改善这个问题。
一次相逢一次暖21、⼏个压⼒的关系
关于爱的演讲稿
在fluent中会出现这么⼏个压⼒：
Static pressure(静压）Dynamic pressure(动压）Total pressure（总压）
这⼏个压⼒是流体⼒学的概念，它们之间的关系为：
Total pressure(总压）= Static pressure(静压）+ Dynamic pressure(动压）
滞⽌压⼒等于总压(因为滞⽌压⼒就⾜速度为0时的压⼒，此时动压为0)
Static pressure(静压）就是测量的压⼒值，⽐如测量空⽓压⼒是⼀个⼤⽓压
又送王孙去
⽽在fluent中，⼜定义了四个压⼒：
Absolute pressure（绝对压⼒） Relative pressure (参考压⼒） Operating pressure（操作压⼒） gauge pressure(表压）
它们之间的关系为：
Absolute pressure（绝对压⼒）= Operating pressure（操作压⼒）+ gauge pressure(表压）
对于可压缩流体，当操作压⼒设为0时，表压就等于绝对压⼒
22、axisymmetric和axisymmetric swirl的区別
axisymmetric是轴对称的总思，也就是关于⼀个坐标轴对称，2D的axisymmetric问题仍为2D问题。三上语文目录
⽽axisymmetric swirl是轴对称旋转的意思，就是⼀个区域关于⼀条坐标轴回转所产⽣的区域，这产⽣的将是⼀个回转体，是3D的问题。在Fluent中使⽤这个，是将⼀个3D的问题简化为2D问题，以减少计算量，需要注意的是，在Fluent 中，回转轴必须是X轴。
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