1.FLUENT求解器的种类
FLUENT中有压力基和密度基两种求解器，如图2-82所示。
图2-82 压力基和密度基求解器
压力基求解器以动量和压力为基本变量，通过连续性方程导出压力和速度的耦合算法。压力基求解器包括分离求解器和耦合求解器两种算法。其中，分离求解器通过压力修正和动量方程顺序求解；耦合求解器（PBCS）通过压力和动量方程同时求解。
压力基求解器的应用范围覆盖从低压不可压缩流到高速压缩流，需要的内存少，求解过程灵活。压力基耦合求解器适用于大多数单相流，比分离求解器性能更好；不能用于多相流（欧拉）、周期质量流和非迭代时间推进法（NITA）；比分离求解器多用1.5～2倍内存。
密度基耦合求解器（DBCS）以矢量方式求解连续性方程、动量方程、能量方程和组分方程，通过状态方程得到压力，而其他标量方程则按照分离方式求解。DBCS可以显式或隐式方式求解。其中，隐式使用高斯赛德尔方法求解所有变量；显式使用多步龙格库塔显式时间积分法。
密度基耦合求解器适用于密度、能量、动量、组分间强耦合的现象，如伴有燃烧的高速可压缩流动，超高音速流动和激波干扰等。隐式方法一般优于显式，因为其对时间步有严格的限制。显式方法一般用于流动时间尺度和声学时间尺度相当的情况，如高马赫激波的传播等。
2.FLUENT求解器的优点
（1）网格构造信息
FLUENT的网格文件中存储了所有的网格信息：节点坐标、连接关系和域的定义。
和几何定义类似，网格定义如下：
Node边的交叉点/网格顶点。
Edge面的边（由两个节点定义）。
Face单元的边界，由一组边定义。
Cell域离散的控制体。
Zone一系列节点、边、面或单元的集合。
计算域由以上所有的信息组成。对纯流动问题，域只包括流体域；对共轭换热问题或流固耦合问题，域还会包含固体域。
边界条件设置在面上，材料属性和源项设置在单元上。
（2）网格的重新排序和编辑
通过单击[Grid]＞[Reorder]＞[Domain]或[Grid]＞[Reorder]＞[Zones]，FLUENT允许用户可以对整个域（Domain）或指定的域（Zones）进行排序。网格的重新排序能使邻近的单元排在一起，可以提高内存读取效率，减少计算带宽。
在网格菜单中，也可以对面/体做如下编辑：分割域、合并域；通过合并重合的面或节点来融合域；平移、旋转、镜像面或体域；拉伸面形成体域；替换体域或删除体域；激活体域或冻结体域。
（3）多面体网格转换(www.xing528.com)
FLUENTGUI可以把四面体或混合网格转换为多面体网格。其优势在于：可以提高网格质量，减少单元数量；用户可以控制转换过程。但FLUENTGUI不支持自适应，不能再次转换，目前还不能支持光顺、交换、合并和拉伸等网格编辑工具。
（4）分布文件和求解结果插值
FLUENT允许通过分布文件和数据插值对选择的变量在面或体上插值。例如，实验数据或者其他FLUENT计算结果里的入口速度分布，或者粗网格的计算结果插值到密网格上。
分布文件是包含选择变量的点数据文件，可以通过FLUENT进程读/写。
如图2-83所示，通过单击[File]＞[Write]＞[Profile...]，可以将计算模型各边界条件上的变量输出为分布文件。
插值数据文件包括选择变量的离散数据，可以在FLUETN中读入和写出。
如图2-84所示，通过单击[File]＞[Interpolate...]，可以将计算模型各边界条件上的变量输出为插值数据文件。
图2-83 输出分布文件
图2-84 输出插值数据文件
（5）网格自适应
网格自适应是求解过程中根据需要加密或粗化网格的技术。其操作方法是把满足条件的网格标注并存储起来。如需要，可以显示或更改这些网格，通过“Adapt”命令对这些网格进行自适应。
网格自适应的过程为：所有变量的梯度或等值线→边界上的所有单元→指定形状里的所有单元→网格体积变化率→近壁面网格的y+。
实现自适应的技巧包括合并注册的适应区；显示适应函数的等值线；显示标注的适应网格；给出基于网格尺寸和数量的适应限制。
以导弹的超音速流场为例，可以对压力梯度大的区域自适应网格，以更好地捕捉通过激波的压力突变。通过比较图2-85和图2-86可知，基于求解结果的网格自适应允许更好地解析弓形激波和膨胀波。观看过火箭发射过程的读者，应该对图2-86的计算结果更认可。
图2-85 网格自适应前
a）初始网格 b）压力分布等值线图
图2-86 网格自适应后
a）自适应网格 b）压力分布等值线图
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