Шаг 7: Solution: Steady Flow

Определение решения.

Solve $\rightarrow$ Initialize $\rightarrow$ Initialize...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-init.ps} \end{figure}$

(a)

Выберите inlet в списке Compute From (Решать от).

(b)

Нажмите Init, и закройте панель.

Установите параметры решения.

Solve $\rightarrow$ Controls $\rightarrow$ Solution...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-solution-controls.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Discretization (Дискретизация), выберите Second Order Upwind (Второй повядок ...) для Modified Turbulent Viscosity (модифицированной турбулентной вязкости).

Второй порядок дискретизации обеспечивает оптимальную сходимость.

Обеспечение адаптации градиента для улучшения сетки.

Adapt $\rightarrow$ Gradient

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-gradient.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Method, выберите Gradient.

Адаптация сетки может проводиться либо по градиенту либо по кривизне (curvature) (второй градиент). Так как в сопле имеются значительные напряжения градиент выбран в качестве адаптационного критерия.

(b)

Под надписью Gradients Of (Градиенты) должны быть выбраны Pressure... (Давление...) и Static Pressure (Статическое давление).

(c)

Под надписью Normalization, выберите Scale (Масштаб).

Адаптация сетки может контролироваться абсолютным значением градиента (стандартно), масштабированным значением (средним значением градиента в области) или нормализованным значением (максимальным значением в области). Для динамической адаптации рекомендуется использовать либо масштабированное или нормализованное значение, так как абсолютное значение может значительно изменяться при решении.

(d)

Установите Coarsen Threshold (Coarsen порог) равным 0.3.

(e)

Установите Refine Threshold (Порог Улучшения) равным 0.7.

(f)

Включите опцию Dynamic под надписью Dynamic и установите Interval равным 100.

Для стационарных течений достаточно только небольшой адаптации сетки, поэтому в данном случае выбран интервал в 100 итераций. Для нестационарных течений необходимо существенно меньшее значение.

(g)

Нажмите Compute (Расчёт) и после Mark (Отметить) для сохранения информации.

(h)

Нажмите Controls... (Контроль) для изменения контроля адаптации.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-grid-adap-cont.ps} \end{figure}$

В панели Grid Adaption Controls (Контроль адаптации сетки), включите опцию Dynamic под надписью Dynamic и установите интервал Interval равный 100.

ii.

Убедитесь, что fluid выбрана под надписью Zones (Зоны).

iii.

Установите Max # of Cells (Max # Ячеек) равным 20000.

Для ограничения адаптации сетки нужно задать максимальное число ячеек. Также можно задать минимальный объём ячеек, минимальное число ячеек и максимальную степень улучшения.

iv.

Нажмите OK.

Отображение невязки.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Residual...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-residual-monitors.ps} \end{figure}$

(a)

Под надписью Options (Опции) выберите Plot (Отображать).

(b)

Нажмите OK.

Отображение массового расходе через выходное сечение сопла.

Solve $\rightarrow$ Monitors $\rightarrow$ Surface...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-surface-monitors.ps} \end{figure}$

(a)

Увеличьте число Surface Monitors (Контроль поверхностей) до 1.

(b)

Включите опции Plot (Отображать) и Write (Записывать) для monitor-1.

Замечание:

Если не выбрать опцию Write информация будет потеряна при выходе из FLUENT.

(c)

Нажмите Define... (Определить) для задания параметров контроля в панели Define Surface Monitor (Задание контроля поверхности).

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-def-surfmon.ps} \end{figure}$

Выберите Mass Flow Rate (Массовый расход) в списке Report Type (Тип отчёта).

ii.

Выберите outlet в списке Surfaces (Поверхности).

iii.

В поле File Name введите noz_ss.out.

iv.

Нажмите OK

(d)

Нажмите OK в панели Surface Monitors (Контроль поверхности) для включения контроля.

Сохраните файл настроек ( noz_ss.cas).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Case...

Начните расчёт требуя 2000 итераций.

Solve $\rightarrow$ Iterate...

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-iterate.ps} \end{figure}$

Решение будет сходиться приблизительно после 1800 итераций. График расхода показан на рис. 4.3.

**Рис. 4.3:** График массового расхода
$\begin{figure} \psfig{file=figures/unsteady-fig-massflow.ps,height=3.0in,angle=-90,silent=} \end{figure}$

Сохраните файл данных ( noz_ss.dat).

File $\rightarrow$ Write $\rightarrow$ Data...

Проверка баланса масс.

Report $\rightarrow$ Fluxes...

!: Хотя график массового расхода показывает, что решение сходится, вы можете использовать баланс масс для того, чтобы в этом убедиться.

$\begin{figure}\psfig{file=figures/unsteady-pan-massflux.ps} \end{figure}$

(a)

Оставьте по умолчанию опцию Mass Flow Rate (Массовый расход).

(b)

Выберите inlet (вход) и outlet (выход) в списке Boundaries (Границы).

(c)

Нажмите Compute (Расчёт).

!: Небаланс масс должен быть незначительным (скажем 0,5 % от полного расхода через систему). Если это не так необходимо уменьшить значение допустимой невязки.

10.

Отображение векторов скорости для стационарного течения (Рис. 4.4).

Display $\rightarrow$ Vectors...