Fluent和CFX跟你有何干？乃們都在北京買房了么？【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-03-30 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

等會!開頭先讓院士嚇嚇你。

"在使用一個已有的計算軟件時,應(yīng)該弄清楚按照哪種方式布置節(jié)點"

--陶文銓院士

最近有一大波討論(左下角閱讀原文):

ANSYS Fluent和ANSYS CFX,明明屬于一個公司,為什么不整合?區(qū)別在哪?

通過回帖可知,CFX和Fluent的區(qū)別,主要在于控制體的布置不同。

馳騁CFD沙場多年的wwzhao同學(xué),搬出1000頁的CFX Theory Guide說:

“ANSYS CFX uses an elementbased finite volume method, which first involves discretizing the spatial domain using a mesh. The mesh is used to construct finite volumes, which are used to conserve relevant quantities such as mass, momentum, and energy.”

那么,文中的Element-based Finite Volume Method到底是什么意思呢?和Fluent的不一樣?

控制體圖示

先看上一期:CFD中有限控制體還可以區(qū)分為兩種嘛?

回顧一下:

CFD中的有限控制體劃分主要可以分為Cell-centerd Control Volume(CC控制體),另一種為Vertex-centred Control Volume(VC控制體)。

陶文銓院士稱第一種方法為內(nèi)節(jié)點法,第二種為外節(jié)點法。

用圖簡單說明一下,這是我們生成的網(wǎng)格:

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網(wǎng)格

CC控制體(內(nèi)節(jié)點法)和我們的網(wǎng)格布置相同:

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CC控制體,內(nèi)節(jié)點法

VC控制體(外節(jié)點法)的控制體需要從網(wǎng)格的中心重構(gòu)而來:

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VC控制體,外節(jié)點法

實際上,在生成網(wǎng)格的時候,你不需要告訴你親愛的ANSYS ICEM,或者你親愛的的HyperMesh,你需要CC控制體還是VC控制體。

你的求解器會自動進行劃分。主要是倆種形式的控制體位置有所區(qū)別。

目前CFD一霸ANSYS Fluent和世界第一大CFD開源軟件OpenFOAM均使用的CC控制體。

計算結(jié)果

Yu. B.(長江學(xué)者)教授團隊在2012年詳細(xì)的研究了這倆種方法到底有什么區(qū)別。

算例是我們非常熟悉的頂蓋驅(qū)動流(一個大鍋裝滿水移動鍋蓋看里面水的運動情況)

網(wǎng)格是這樣的:

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a: CC控制體,b): VC控制體

PK殘差!

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PK結(jié)果!

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直接上結(jié)論:

“由于在非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上編程比較復(fù)雜VC控制體在FVM中并沒有廣泛的采用。但是VC控制體卻有一些天然的優(yōu)勢。本文對比采用VC控制體和CC控制體的準(zhǔn)確性和收斂性。結(jié)果表明VC控制體具有倆個優(yōu)點:1)對于同樣的三角形網(wǎng)格,布置VC控制體計算的結(jié)果更加精準(zhǔn)。2)對于同樣的三角形網(wǎng)格,布置VC控制體的收斂性更好。”

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