No Boundaries ANSYS/ FLOTRAN分析指南 度幅值的函数。 FLOTRAN能求解的流体包括气流和液流,其性质可随温度而发生显 著变化, FLOTRAN中的气流只能是理想气体。用户须自己确定温度对流体的密度、 粘性、和热传导系数的影响是否是很重要,在大多数情况下,近似认为流体性质是常 数,即不随温度而变化,都可以得到足够精确的解。 通常用雷诺数来判别流体是层流或紊流,雷诺数反映了惯性力和粘性力的相对强 度,详见第四章 通常用马赫数来判别流体是否可压缩,详见第七章。流场中任意一点的马赫数是 该点流体速度与该点音速之比值,当马赫数大于0.3时,就应考虑用可压缩算法来进行 求解;当马赫数大于0.7时,可压缩算法与不可压缩算法之间就会有极其明显的差异。 第三步:生成有限元网格 用户必须事先确定流场中哪个地方流体的梯度变化较大,在这些地方,网格必须 作适当的调整。例如:如果用了紊流模型,靠近壁面的区域的网格密度必须比层流模 型密得多,如果太粗,该网格就不能在求解中捕捉到由于巨大的变化梯度对流动造成 的显著影响,相反,那些长边与低梯度方向一致的单元可以有很大的长宽比。 为了得到精确的结果,应使用映射网格划分,因其能在边界上更好地保持恒定的 网格特性,映射网格划分可由命令 MSHKEY,1或其相应的菜单 Main menu> Preproce ssor> Meshing-Mesh>eni- Mapped来实现。 第四步:施加边界条件 可在划分网格之前或之后对模型施加边界条件,此时要将模型所有的边界条件都 考虑进去,如果与某个相关变量的条件没有加上去,则该变量沿边界的法向值的梯度 将被假定为零。求解中,可在重启动之间改变边界条件的值,如果需改变边界条件的 值或不小心忽略了某边界条件,可无须作重启动,除非该改变引起了分析的不稳定。 第五步:设置 FLOTRAN分析参数 为了使用诸如紊流模型或求解温度方程等选项,用户必须激活它们。诸如流体性 质等特定项目的设置,是与所求解的流体问题的类型相关的,该手册的其他部分详细 描述了各种流体类型的所建议的参数设置。 第六步:求解 通过在观察求解过程中相关变量的改变率,可以监视求解的收敛性及稳定性 些变量包括速度、压力、温度、动能(ENKE自由度)和动能耗散率(ENDS自由度) 紊流量以及有效粘性(EⅥS)。一个分析通常需要多次重启动。 第七步:检查结果 可对输出结果进行后处理,也可在打印输出文件里对结果进行检查,此时用户应 使用自己的工程经验来估计所用的求解手段、所定义的流体性质、以及所加的边界条 件的可信程度。 FLOTRAN分析中产生的一些文件No Boundaries ANSYS/FLOTRA N分 析 指南 6 度幅值的函数。FLOTRAN 能求解的流体包括气流和液流，其性质可随温度而发生显 著变化，FLOTRAN 中的气流只能是理想气体。用户须自己确定温度对流体的密度、 粘性、和热传导系数的影响是否是很重要，在大多数情况下，近似认为流体性质是常 数，即不随温度而变化，都可以得到足够精确的解。 通常用雷诺数来判别流体是层流或紊流，雷诺数反映了惯性力和粘性力的相对强 度，详见第四章。 通常用马赫数来判别流体是否可压缩，详见第七章。流场中任意一点的马赫数是 该点流体速度与该点音速之比值，当马赫数大于0.3时，就应考虑用可压缩算法来进 行 求解；当马赫数大于 0.7 时，可压缩算法与不可压缩算法之间就会有极其明显的差 异。 第三步： 生成有限元网格 用户必须事先确定流场中哪个地方流体的梯度变化较大，在这些地方，网格必须 作适当的调整。例如：如果用了紊流模型，靠近壁面的区域的网格密度必须比层流模 型密得多，如果太粗，该网格就不能在求解中捕捉到由于巨大的变化梯度对流动造成 的显著影响，相反，那些长边与低梯度方向一致的单元可以有很大的长宽比。 为了得到精确的结果，应使用映射网格划分，因其能在边界上更好地保持恒定的 网格特性，映射网格划分可由命令 MSHKEY,1 或其相应的菜单 Main Menu>Preproce ssor > -Meshing-Mesh>-entity-Mapped 来实现。 第四步：施加边界条件 可在划分网格之前或之后对模型施加边界条件，此时要将模型所有的边界条件都 考虑进去，如果与某个相关变量的条件没有加上去，则该变量沿边界的法向值的梯度 将被假定为零。求解中，可在重启动之间改变边界条件的值，如果需改变边界条件的 值或不小心忽略了某边界条件，可无须作重启动，除非该改变引起了分析的不稳定。 第五步：设置 FLOTRAN 分析参数 为了使用诸如紊流模型或求解温度方程等选项，用户必须激活它们。诸如流体性 质等特定项目的设置，是与所求解的流体问题的类型相关的，该手册的其他部分详细 描述了各种流体类型的所建议的参数设置。 第六步：求解 通过在观察求解过程中相关变量的改变率，可以监视求解的收敛性及稳定性。这 些变量包括速度、压力、温度、动能 (ENKE 自由度) 和动能耗散率 (ENDS 自由度) 等 紊流量以及有效粘性（EVIS）。一个分析通常需要多次重启动。 第七步：检查结果 可对输出结果进行后处理，也可在打印输出文件里对结果进行检查，此时用户应 使用自己的工程经验来估计所用的求解手段、所定义的流体性质、以及所加的边界条 件的可信程度。 FLOTRAN 分析中产生的一些文件