导读：介绍System Coupling中，Fluent的设置要点。

系统耦合FSI的Smoothing      

     

• 有两种选项可以平滑多面体：
• 基于有限体积扩散的平滑（通过TUI从有限元开始改变）【define/dynamic-mesh/controls/smoothing-parameters/diffusion-fvm yes】
• RBF smoothing (2022R1的BETA模式)    
• 对于周期边界，需要激活 “smooth from reference position”以保留网格    
• 降低相对收敛公差，例如1e-5，以提高基于扩散的平滑速度
• Fluent中的固体区仅支持spring smoothing

系统耦合FSI的Remeshing      

     

• 建议使用Unified remeshing，但默认情况下不激活
• 系统耦合只能连接到3D Fluent，因此2D问题必须为2.5D（1单元厚）
• 在这种情况下，仍然可以使用标准的Remeshing
• 可以使用2.5D的shing，但平滑仅限于 spring/laplace方法

系统耦合FSI的Overset      

     

• 采用“Linear Elastic Smoothing”，接口采用 “Unspecified”    

系统耦合FSI的Layering      

     

• 系统耦合可以应用Layering
• 避免在Interface上做Layering，因为interface无法重新映射

迭代时间建议      

     

• Fluent允许多核并行，可以采用更多核
• 优化每次耦合迭代中流畅的迭代次数；对于瞬态情况，3到5次迭代可能是最优的，但可以因情况而异
• 尝试将平滑相对收敛公差从1e-10增加到例如1e-5    
• 使用仅流体的情况来优化时间步长，更大的时间步长也会减少求解器CPU时间    

FSI Interface      

     

• 系统耦合动态网格区域在“求解器选项”选项卡上有一个解决方案稳定选项
• 用于稳定紧密耦合的FSI情况下的力/位移耦合    
• 多孔跳跃可以用于力-位移耦合
• 像常规一样建立多孔跳跃
• 创建一个具有系统耦合选项的动态网格区域
• 传递给SC的力是基于DP跨越的跳跃    
• 多孔区和流体区之间的边界也可以用于力-位移耦合

可变形的滑动网界面      

     

• 滑动网接口对于喷油器等应用非常有用，其中柱塞-桶间隙间隙是建模/啮合的
• 柱塞在压缩冲程上产生高压（~200 bar），然后在膨胀冲程上产生低压（~0-1 bar）。因此，结构变形在通过柱塞-桶间隙的流量中起着关键作用
• 垂直于表面的位移可以通过系统耦合传递到滑动网格界面    

流体的压缩性      

     

• 使用恒定密度（不可压缩）流体
• 意味着会有一个无限的波速
• 无法分辨声学/压力波（例如，水锤）
• 使用理想气体代替恒定密度的气体可以得到一个更稳定的求解
• 对于给定的界面位移，不可压缩流体的压力变化要高于可压缩流体的压力变化
• 即使恒密度假设对收敛解有效，但在迭代时也会导致发散

注意:具有变形边界的封闭体积情况下需要使用可压缩的气体/液体来工作

• 在解决液体中的压力波时，请使用可压缩液体选项
• 需要求解能量方程的一致性，即使不关心传热
• 可压缩液体选项也可以帮助稳定液体的FSI问题，即使在物理问题中没有明显的压力波，在这种情况下，不需要求解能量方程    

Floating Operating Pressure      

     

• 在模拟过程中，当压力水平预期会发生显著变化时，Fluent中的Floating Operating Pressure用于加速收敛
• 在初始化条件下设置一个初始压力
• 工作压力相对于初始工作压力的变化包括在传递给系统耦合的力中
• 仅适用于可压缩气体    

Fluent中的传热系数      

     

• 有各种不同的传热系数（heat transfer coefficients，HTC）可以从Fluent中发送出来

• Fluent发送的默认HTC是墙壁相邻的传热系数Wall Adjacent Heat Transfer Coef
• 默认的参考温度是墙相邻温度Wall Adjacent Temperature

• 对于低y+（~1）网格，最好在下面的TUI菜单中使用一个替代方案：/define/models/system-coupling-settings/htc-calculation-settings

• HTC参考温度：htc-calculation-methods/use-tref-in-htc-calculation? yes（使用的Tref是参考值中的温度，默认为288.16K）
• 基于壁面函数的HTC：htc-calculation-methods/use-wall-function-based-htc? yes（必须激活湍流模型）
• 基于y+的HTC：htc-calculation-methods/use-yplus-based-htc-calculation? yes（必须激活湍流模型）
• 对于瞬态/稳态耦合，可以将时间平均的HTC发送给稳定求解：unsteadydata-statistics/sc-enable-sub-stepping-option-per-coupling-step? yes