FLUENT软件基于有限体积法,提供了四种数值算法,包括基于压力的分离算法、基于压力的耦合算法、基于密度的耦合显式算法、基于密度的耦合隐式算法,是商用软件中最多的。
a)Pressure Based Segregate Solver:
该算法源于经典的SIMPLE算法,其适用范围为不可压缩流动和中等可压缩流动。这种算法不对Navier-Stokes方程联立求解,而是对动量方程进行压力修正,是一种很成熟的算法,在应用上经过了很广泛的验证。这种方法可以与燃烧、化学反应、辐射、多相流模型配合,解决流动传热问题。
b)Pressure Based Coupled Solver:
基于压力的耦合算法,比基于压力的分离算法可以达到更好的收敛性,比基于密度的算法计算代价小。
c)Density Based Explicit Solver:
这种算法由Fluent公司与NASA联合开发,主要用来求解可压缩流动(跨音速、超音速流动乃至高超音速)。该方法与SIMPLE算法不同,对整个Navier-Stokes方程组进行联立求解,空间离散采用通量差分分裂格式,包括ROE-FDS格式及目前最先进的算法之一AUSM格式,在间断分辨率、粘性分辩率及稳定性方面均有良好表现,时间离散采用多步Runge-Kutta格式,并采用了自动多重网格加速收敛技术(FMG)。
d)Density Based Implicit Solver:
该算法对Navier-Stokes方程组进行联立求解,由于采用隐式格式,因而计算精度与收敛性要优于Density Based Explicit方法,但却占用较多的内存。该算法另一个突出的优点是可以求解全速度范围,即求解范围从低速流动到高超音速流动。