Fluent关闭方程减少计算量

1 概述

某些瞬态问题涉及到多个物理场，若物理场之间互相之间耦合性不强则可通过关闭方程的方法节约计算量，提高计算效率。

此类问题通常具备以下特点：

1. 某些物理场可视为稳态，且从初始状态发展为稳态的过程极为迅速

2. 其他物理场需要较长时间发展

若需要关闭某些特定方程计算，在Fluent界面上方的菜单中，在“Solution”页面点击“Equations”按钮弹出方程对话框。

在弹出的方程对话框中选择需要计算的方程即可。界面如图所示时，仅计算流动和湍流两个方程，不计算能量方程。

上述操作亦可使用命令行设置：/solve/set/equations

如图所示，在命令行中列表显示目前可计算的方程，并设置为温度方程开启。

2 演示案例

采用如图所示模型进行对比说明，其外层为固体，中间为流体，网格总数21.1万多面体单元。分析问题为在中间水流作用下的固体降温冷却过程，且水流可视为稳态。

计算在16核心的电脑上调用14核心，时间步长0.1s，时间步数量100。初始化采用标准初始化，并指定计算域温度为固定值。

2.1 耦合计算

使用瞬态仿真同时计算流动和传热，总计计算耗时为144.6s。

2.2 分拆计算

1 稳态的纯流动用时37.5s。

2 计算类型改为瞬态，并关闭流动和湍流方程，仅开启能量方程，加上之前稳态纯流动，其仿真总计耗时59.3s。

两种方案计算结果会有一定程度差异，是否可分拆计算需要结合实际进行考虑。

3 注意事项

1 此方法仅适用于材料属性无变化的情况。例如需要考虑水的粘度、热传导率等属性随温度的变化情况，则此方法不合适。

2 注意稳态计算之前的初始化问题，避免根据错误的初始条件进行计算。