1.FLUENT求解器的种类
FLUENT中有压力基和密度基这两种求解器，如图2-39所示。
图2-39 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（PBCS）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（DBCS）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、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。
2.FLUENT求解器的优秀之处
（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、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
通过选择“Grid”＞“Reorder”＞“Domain”或“Grid”＞“Reorder”＞“Zones”命令，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得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，试验数据或者其他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2-40所示，通过选择“File”＞“Write”＞“Profile...”命令，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2-41所示，通过选择“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2-40 输出分布文件
图2-41 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+。
实现自适应的一些技巧包括：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的捕捉通过激波的压力突变。通过比较图2-42和图2-43可知，基于求解结果的网格自适应允许更好的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2-42的计算结果更为认可。
图2-42 网格自适应前
图2-43 网格自适应后
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