Выбор типа решателя и постановки задачи

Первым шагом при описании расчетной модели является выбор решателя, с помощью которого будет проводиться решение, а также определения типа задачи (стационарная или нестационарная).

Выбор решателя осуществляется с помощью команды Solver:

ГМ: Define Models Solver.

В меню Solver (рис. 2.7) нужно обратить внимание на следующие пункты.

Рис. 2.7 Меню Solver

В поле Solver (1 на рис. 2.7) следует выбрать алгоритм решения. Программа Fluent позволяет использовать четыре алгоритма решения:

• — Pressure Based Implicit (в российской литературе его называют неявный алгоритмом установления);
• — Density Based Implicit — неявный алгоритм расщепления;
• — Density Based Explicit — явный алгоритм расщепления;
• — Pressure-based coupled — алгоритм, появившейся в последней версии программы. В нем для поиска полей скоростей и давления используется алгоритм расщепления, а для остальных параметров — алгоритм установления.

Выбор последнего типа решателя осуществляется в меню Sovle Controls Solution. Для того чтобы Pressure-based coupled алгоритм стал доступен в указном месте, в меню Define Models Solver в поле Solver нужно выбрать пункт Pressure Based.

Алгоритм Pressure Based изначально разрабатывался для низкоскоростных потоков (до 0,8М). Density Based алгоритмы создавались для расчетов высокоскоростных транс — и сверхзвуковых потоков. В дальнейшем границы применения решателей расширялись и в настоящий момент они оба одинаково хорошо решают широкий круг задач. Однако для задач со скачками уплотнения рекомендуется использовать Density Based Explicit. Кроме того ряд специальных задач, например двухфазное течение, может быть решено только с помощью Pressure Based.

Явная (Explicit) или неявная (Implicit) схемы выбираются в поле Formulation (2 на рис. 2.7).

В поле Space (3 на рис. 2.7) выбирается размерность задачи:

• — 2d — двухмерная;
• — Axisymmetric — осесимметричная;
• — Axisymmetric Swirl — осесимметричная с вращением;
• — 3d — трехмерная.

В поле Time (4 на рис. 2.7) описывается, будет ли решение стационарным Steady или нестационарным Unsteady. Строго говоря, всякое течение в природе является нестационарным. Стационарная постановка — это допущение, принимаемое для сокращения времени расчетов и потребных ресурсов компьютера.

В поле Velocity Formulation (5 на рис. 2.7) определятся система координат, в которой будут задаваться вектора скорости: абсолютной (Absolute) или локальной, связанной с область потока (Relative). Этот выбор актуален для расчетных областей с подвижными элементами.