NO.1

數據處理-各種平均值的含義

四種平均：facet，area，mass，vertex應該用哪個？

在Report definitions定義時，可以看到surface report中有四種平均，都是什么意思呢？又該選擇哪個？

1，Facet 是算數平均，計算的是面上的值求和然后除以面的個數

2，Area 是面積加權平均，就是每一項×面積相加后再除以總面積

3，Mass 是質量加權平均，

4，Vertex 是節點平均，頂點平均的解釋指定字段變量在曲面上的頂點平均，是通過所選變量的頂點值之和除以頂點總數來計算的，計算的是面上的點的值求和然后除以點的個數，我理解的就是計算每個網格中心點的值相加以后再除以點的總數，浪高儀的設置就是用的這個平均。

每個平均得到的結果也有可能不同，看自己研究對象選擇哪個吧。

1

NO.2

VOF方法的原理

在 ANSYS Fluent 中采用了兩相流模型 體積分數法 （VOF）來追蹤空氣與水的自由界面，該方法對兩相流體，各自定義了在每一個計算單元中所占的體積分數函數。

什么意思呢，一開始我也不太懂，現在我覺得是這個意思

比如我們看見的現實的波浪，它的波動都是在水面上，也就是水和空氣的交界面上，越往水下，其實波浪就不是太明顯了。所以把波浪看作表面波的話，那么波面的vof就等于0.5，即一半水，一半空氣的比例，后面設置 波面檢測 ，就是這個原理。

VOF=Volume fraction ，即體積分數（我理解的）

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NO.3

如何設置浪高儀

前面鋪墊的兩個，就是為了理解浪高儀為什么要這樣設置。網上應該有教程，但我一開始不理解為什么要這樣。

假設坐標系如上圖，下面來介紹一下如何設置，以及為何要這樣設置浪高儀。因為查看的是水面上某一點隨著時間流動，它的波面的變化。所以最終要建立一個點。而建立點的順序為面-線-點

1、設置等值面ISO-surface

為什么不能設置一個平面或者直接設置一個點呢，因為plane和point，是不會隨著波浪移動的，它就是固定的一個點，一個面，那就沒辦法監測它的波高。（我理解的）

點擊surface->create->ISO-surce，彈出以下界面，起個名字，然后選擇phase(相)，相選擇空氣和水都沒有影響，將ISO-values值設置為0.5，即水氣交界面，建立的就是一個水和空氣體積分數始終都為0.5的等值面。基于模型建立，->create

2,建立線line--基于mesh

建立vof面后右邊就會出現vof面,在這個面上找一條線,基于mesh,基于z方向,就會建立一條線,可以compute以下,會出現z的最大值和最小值坐標,我一般選擇面上中心的那條線,就是z=0.4處了.

3,建立點-基于mesh

有了線,基于這條線,只要指定x的坐標,就能創建沿著x向不同的點了.

為什么要基于mesh ,一開始我不理解,mesh 就是網格的意思,網格又是怎么存儲的呢,以坐標的形式,我覺得,每個網格中點的坐標計算機其實是已知的,就可以根據xyz坐標,建立各種數據監測點.

建立萬可以display一下,看一下是不是正確的,這個圖上就明顯的有面-線-點了.

下面就是定義數據監測了Report Definitions->New->Surface Report->Vertex Average,打開下個界面

基于mesh ,Y-coodinate,因為監測的波高,波高方向是y,所以要看要研究點的波高,即Y方向的變化的值.->ok就可以了,后面計算的時候,窗口會顯示這些數據的變化的.

這些數據都是.out文件,可以將后綴改成.txt文件,打開excel,打開->選擇該.txt文件,選擇分隔符號,下一步,再選擇Tab鍵和空格,下一步,下一步,完成.數據就導入進去了,刪除不用的文字就可以處理了.

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**NO.4 **

參考壓力,總壓,表壓

--這個可以看B站:計算傳熱學大叔,講的特別好,還通俗易懂

表壓 ，也叫相對壓力，fluent中存儲的是表壓，

參考壓力 ，就是fluent中的操作壓力。

絕對壓力 ，如果是不可壓縮流動，不用管這個參數，當計算理想流體時，則必須要用到絕對壓力，它等于相對壓力＋參考壓力。

對不可壓流動，絕對壓力沒有意義，壓差才有意義。

對于不涉及任何壓力邊界條件的不可壓縮流動,ANSYS FLUENT在每次迭代后要調整表壓值。這個過程通過使用參考壓力位置處(或該位置附近)節點的壓力完成。因此,參考壓力位置處的表壓應一直為0。如果使用了壓力邊界條件,則不會使用到上述關系,因此參考壓力位置不被使用。

參考壓力位置默認為等于或接近(0,0,0)的節點中心位置。實際計算中可能需要設置參考壓力位置到絕對靜壓已知的位置處。在Operating Conditions對話框中的Reference Pressure Location選項組中設置新的參考壓力位置的x,y,z的坐標即可。

如果要考慮某一方向的加速度,如重力,可以勾選Gravity復選框。

對于VOF計算,應當選擇SpecifiedOperating Density,并且在OperatingDensity 下為最輕相設置密度。這樣做排除了水力靜壓的積累,提高了round-off精度為動量平衡。同樣需要打開 Implicit Body Force,部分平衡壓力梯度和動量方程中體積力,提高解的收斂性。

ReferencePressure Location(參考壓強位置)應是位于流體永遠是100%的某一相(空氣)的區域,光滑和快速收斂是其基本條件。

參考壓力是為了減少舍入誤差計算誤差設置的 。可以把流體域內某一點設置成參考壓力點，該點的壓力為0，這個參考點的壓力在每一步迭代后都會變成0，如果沒有這個錨點，每次計算迭代一步會飄。每一次迭代，其他點的壓力都要以該點作為參考。如果沒有壓力邊界，就要設置壓力參考點。當然也可以設置在流體域外，fluent會自動將離該點最近的流體域的點設為參考點。

1，壓力出口邊界有兩個參數，表壓默認為0，默認壓力出口處的靜壓為0

靜壓和總壓的區別：對于有粘性的流體來說，根據伯努利定律，總壓驅動流動，總壓=靜壓＋動壓，如果左右兩側的總壓，左邊大于右邊，那流體一定是從左向右流動的。但靜壓不一定是左邊大于右邊，因為還有動壓。但對于無粘性流體，沒有粘性損失，左右的總壓一定是一樣的。

2，對于回流出口邊界，總壓就是環境壓力。

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**NO.5 **

二維mesh網格劃分,三角形和四邊形同時存在

我發現在畫二維網格時，在邊界添加尺寸后，畫出來的網格只在邊界上加密，而內部區域非常差，也不是均勻分布的四邊形網格，我發現這是因為沒有添加面網格尺寸

Constrain Boundary 選擇yes就可以畫出均勻網格了。

自己瞎試試,或許也能找到解決辦法.

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NO.6

什么是源項

對固體傳熱什么的，只用考慮能量方程就可以了，因此固體只有一個方程,能量方程.但流體就不一樣了.

流體力學三大方程：

質量方程（連續方程） kg/m3.s

**動量方程 **N/m3（N.s/m3.s）

**能量方程 **W/m3（J/m3.s）

動量方程： 每立方米空間內加載的體積力

能量方程： 每立方米空間內每秒的發/吸熱量。造波不涉及

質量方程： 每立方米空間內每秒產生的物質質量，一般用于傳質過程。連續方程。

對于不可壓縮流體，密度為常數，所以就有

源項造波包括質量源項和動量源項造波 ，原理就是在動量方程和質量方程右邊添加一個源項。

源項的方程要根據自己的研究來定，我不太理解什么意思。我以為的可能就是比如質量源造波，連續方程的右端本來是0，也就是他是處于一個平衡狀態的，這時候如果在右邊添加一個不為零的項，無異于給了它一個“推力”。看文獻說，質量源造波類似于水下爆炸，這個爆炸的能量使得水體不再靜止，開始流動，從而形成波。海綿層消波的思想是在動量方程的右邊添加一個源項，由于要消波，所以他的思想是希望產生和傳播過來的波相對抗的能量，也就是“1-1=0”的思想。明白了這些，UDF就可以編寫了，但這也是個大工程。(我理解的,可能不對)

不管是什么源項，都是針對cell來說的，所以他的定義實在cell-zone-conditions那里，而不是在boundary-conditions那里， 不同的區域添加的源項可能不同，這個可以在UDF時指定，也可以在DM畫圖時就已經把區域分好，但還是建議在UDF編譯，這樣好改，如果模型已經劃分好了固定了，后面改參數就比較麻煩了。

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NO.7

擴散項，非穩態項，源項的理解——NS方程

N_S方程根據牛頓第二定律推導而來，實際上就是動量的守恒，微原體左邊的動量等于右邊，N-S描述的流體運動的普遍規律，就是動量方程。只是有不同的形式。

即其對流項均采用散度形式表示的形式，這種控制方程的形式稱為控制方程的守恒形式，這種方程稱為守恒型的控制方程，即通用形式，分別為非穩態項，對流項，擴散項和源項。從微元體的角度考慮，守恒型控制方程等價于非守恒型控制方程

對流項的意義就是“速度運輸速度本身”，或者速度運輸動量。擴散項是由梯度驅動的，和擴散定律及熱傳導一致，作用效果在于空間上重新分配動量，從而減少速度梯度，使得速度場更光滑。

這可能就類似于,一個商場本來關著門,營業的時候,大家都沖進去了,那我們對這個商場來說就是外來物,就是"源項",人與人之間的流動是對流項,如果這時候商場有個孕婦生了個孩子,那這個孩子就是擴散項,假設這時候商場達到一個平衡,但又有人進來了(源項),商場又引起了波動,就產生了"波".(只是我的理解,可能不對).

我覺得ZhiHu上的這個回答更好理解.

7

**NO.8 **

DM中添加材料和添加凍結的區別

在DM中，沒有像ABAQUS一樣的裝配體功能，模型在默認條件下是激活狀態（解凍）

所有的接觸在一起的解凍（又稱激活）狀態下的幾何體會自動合并為一個零件，要創建多個零件，需要用到凍結功能.

在DM****中建模時

Add Material****表示添加材料，建立的幾何體將合并到與它相接觸的零件中；這時候即使你建立了兩個零件,如果它倆接觸了,那也會變成一個part.

Add Frozen****表示添加凍結體，建立的幾何體將成為獨立的零件，不管有沒有零件與它相互接觸。

8

NO.9

文件名后綴的意思

.h5文件：

目前新版的fluent默認保存為.cas.h5文件，這個文件的優勢是在于可以減小文件本身所占用的大小，缺點也十分明顯，不能讀入舊版tecplot中，就十分的麻煩。目前一共有三種解決方法；使用新版本

（2）輸入tui命令就可以很好的修改保存格式。輸入代碼為

f c n wcd 3

就可以非常快速的得到命名為123.cas和123.dat的文件。

動畫存儲時，若不在Workbench環境中，通過桌面快捷方式單獨啟動CFD-Post，則需要讀取.dat格式結果，不能讀取dat.h5格式結果

（3）點擊File -> Preference... -> Default Format for I/O -> legacy" 把CFF改成legacy即可 。以后保存就默認.cas和.dat了。

CFD-POST里面導入的是.dat文件，所以這一步還是很有必要的，要不然沒辦法后處理。我當時算了結果卻導不進POST里后處理,真的服了.

.cxa文件：點擊results--animations--animation play back-read ,讀取cxa文件，點擊播放即可觀看動畫，也可用看圖軟件打開hmf文件

也可以在動畫后處理的編輯對話框導出MPEG格式的一系列圖片，然后可以用PS做成GIF動圖，然后這些文件就沒用了。

.HSF文件： 動畫文件，開頭的.cax文件相當于一個目錄，計算的視頻順序都在里面。視頻文件。

9

NO.10

Fluent單位制

默認為國際單位

m s kg

所以對于數據單位制、網格尺度等信息需要進行檢查，保證單位制的統一。對于非國際單 位制的輸入，FLUENT 表達式在運行過程中會自動且強制地轉換為國際單位制。

首先，在flunet材料設置中，這里的粘度指的是流體的“動力粘度”也就是說這里的kg/m-s是流體的動力粘度，單位Pa.s等價于kg/m-s：