A:水利/多相流学习路径
建议先学习一般流体分析,最后做流固耦合分析。
建议学习路径:例题04——06——08
【网课回顾】2023 水利抽水蓄能专题系列课程视频+例题



2.1.1 导入尺寸为什么会和建模尺寸不一致?
答:请检查导出软件所使用的默认单位
2.1.2 导入几何尺寸相差100倍,且无法放大??
将dxf格式的数据导入到NFX中,实际尺寸与导入尺寸相差1000倍,但是可以放大500倍,不能放大1000倍,所创的线形模型不能超过1000m,是否是软件本身对模型长度有限制?在面对超过1000m的模型计算(比如管道水锤计算),前期的数据导入就存在此类困难。

答:新建模型前,先打开大模型选项

放大1000倍以后:

2.1.3 地形文件DEM、dxf等可以导入NFX吗?
答:可以
具体操作流程可参考
midas在风电结构中的应用之风机风场
NFX支持导入的几何格式如下:


3.1.1 带有异形曲面的实体网格划分,有时提示面与面交叉分割,有时在创建网格边卡死,还有时候卡在搜索面那步,是什么原因?
答:
1、首先判断异形曲面是否正常:通过划分2d网格失败可以检查出来。

2、原始几何中 特征点尽量保留。例如:扫描曲线是由直线和曲线组成的,不要合并成一条线,这样原始的特征点就没有了,用生成线组,这样能保留原始特征点。
原始特征点均在,如下:

那么,通过扫描生成后的实体也会有明显的特征线,这样的实体属于规则实体,划分网格就不会出现问题。

错误如下:

4.1.1 怎么模拟闸门开度对泄流消能的影响?
答:请参考
CFD|闸门泄洪
4.1.2 怎么模拟出口处下游水深?
答:下游水深通过静水压强P=ρgh模拟。先定义静水压强的CFD函数,然后在出口静压大小选择该静水压强函数。
4.1.3 怎么在沿程设置探针,测定沿程流速、水深、脉动压力及最大/最小水深、最高/最低流速及相应位置。
答:可设置监控。速度、压力可以监控,水深无法监控。

4.1.4 闸门旋转中心不在底部,怎么模拟?
答:闸门壁面运动里面,改变闸门旋转中心即可。

4.1.5 出口边界类型中,无变化(流速),是什么含义?
答:“无变化(速度)”是Neumann边界条件的0梯度变化边界,即速度分布在边界处是充分发展的,不再发生变化。所以一定要保证管道截断处是充分发展的,如果波动比较大,则不适用。
4.1.6 设置成出口边界后,求解器会自动抑制回流,就是不会出现回流影响?
答:出口边界有“回流控制”菜单,定义了就能控制,没定义就没有。
回流是0,就是不回流

5.1 报错
5.1.1 ERROR【2007】修改网格坐标后,模型不能分析了。

答:
支座加载在几何模型上的话,是不会随着网格的变化而变化的,它就固定在那个坐标位置上了,所以导致后来的网格组没有约束。




另外,可通过“网格连接几何“功能,将几何和网格耦合

5.1.2 ERROR【2013】“不支持高阶单元”

答:
翻译为中文:不支持高阶单元。
说明你在划分网格的时候保留了“高阶单元”选项,流体分析划分网格必须取消“高阶单元”选项

5.1.3 ERROR【1074】迭代分析不收敛

答:检查:
1、壁面是否定义了,或者壁面位置定义错了

2、节点是否耦合

5.1.4 [错误]“生成求解器失败”

答:一般是单元材料问题。
1、定义的单元类型没有使用!

2、 流体分析的时候用了实体特性,没有用CFD 3D特性!

3、用了流体材料,却没有用CFD 3D特性!

4、 分析工况中没有把网格组放到激活组!(删除网格重新划分后,需要重新拖放。)

5.1.5 WARNING【4007】 : MORE THAN 3 ITERATIONS MAY BE NEEDED

答:一般该提示单独出现可忽略,也可以通过尝试增加分析控制中“最大迭代数“来解决,一般输入3-20。

如果仍有该提示,说明不是迭代的问题,尝试修改模型边界等其他问题。
如果能保证每一个时间步都收敛,当然是好的。但很多时候因为网格,边界条件等问题导致不能每一步都收敛。但是这并不代表计算就有问题,一般是把收敛曲线和监控曲线结合起来判断的。
分析前几步不收敛很正常,如果后面一直不收敛,则需要调整模型,比如加密网格,修改边界条件。
5.1.6 WARNING【4004】 尝试其他求解器。

答:该提示一般不会单独出现,出现这个提示一般代表模型不收敛,分析一般无法进行下去。程序下面的三个警告都是告诉用户可以尝试的解决办法。
【4007】:可能需要3次以上的迭代
【4009】:时间增量可能太高。
【4004】:尝试其他解算器解算速度 Y(稳定解算器)
根据软件提示的三个方法去尝试解决问题,特别是第三个warning有特别指出 “VELOCITY Y”,所以可以去模型中找一下,哪里出现了这个参数进行调整。
边界条件“速度”中Vy勾选为0,结果收敛:

5.1.7 WARNING【3009】分析没开始就提示警告

答: 该提示是模型边界压力条件不足,但不影响分析,如果有可以加上,没有就忽略。
5.1.8 WARNING【3022】分析没开始就提示警告

答:该提示警告:“边界条件……将被忽略“。是因为在侧边共线的地方相当于有2个边界条件,所以会提示将忽略其中一个。这个警告不用管,大部分模型分析的时候都有。

6.1.1 时间增量和步骤数设置是有什么根据吗,一个结构如何大致判断参数的设置合理性?
答:
1、 稳态无需设置时间增量,程序会根据分析的收敛性自行调整。不过步骤数还是要设置,一般默认1000步。后续可根据分析的收敛性进行增加或减少。

2、 CFD瞬态时间增量的初步估计可以根据以下几个方面来进行:
①快速估计:δt<=网格尺寸/速度
②基于全局CFL数计算

③对于某些特定流动,如冲击波传播或激波捕捉,可能需要更小的时间步长以确保数值稳定性。
3、 如何判断参数合理性?也就是判断收敛稳定性。
①收敛函数:一般收敛范数在1e-03以下或者附近波动,可以认为收敛稳定。

②监控点数据:例如在卡门涡街分析中,圆柱附近速度出现周期性振荡;或者抗风分析出口处附近速度趋于稳定。

综上所述,CFD时间增量的初步估计是一个综合考虑多种因素的过程,需要根据具体问题和计算条件进行灵活调整,这是一个经验积累的过程。
7.1 多相流
7.1.1 多相流分析时,为什么初始液面不是平的,有锯齿状?

答:假如初始液面坐标为10m,但是划分网格后,并不是所有网格节点坐标一定在10m的位置,所以要想初始液面平齐,必须在几何模型上在10m的位置上印刻一下(或者分割实体),然后再划分网格。
7.1.2 多相流如何查看气液分界线 ?
答:查看等值面结果

默认0.5作为分界线,代表:体积分数大于0.5认为是水域,小于0.5为空气域。
7.1.3 多相流分析提示找不到自由液面?

答:
1、节点不耦合
2、没有定义初始水位
7.2 一般
7.2.1 后处理动画结果缩进去了,像是有缩放?

答:1、检查变形是否切换到“实际”

2、 查看动画,需要先点击“多步动画”按钮

7.2.2 流体分析结果异常?
1、 只有第一步有结果,后面没有结果。
2、 瞬态分析不按照定义的时间步来。
答:都是因为工况名字重复了,名称不区分大小写,改下名称即可。
7.2.3 点播放,就这一帧,在闪吗?
答:先点多步动画,再点播放。

7.2.4 稳态CFD,算完应该是恒定流,不应该变化,怎么看着像瞬态CFD,画面一直在变。
答:稳态分析也有迭代收敛过程,当然有变化。
稳态分析只需要看最后一步收敛的结果,前面都是迭代过程的结果,结果和时间没有关系。瞬态分析每一步对应的该时刻的结果,每一步时间都有意义。
7.2.5 二维问题,怎么算出口流量?
答:流量=速度*面积。你看的位置只有一条线,线是没有流量的,面才有。
如果是简化了模型,可用实际面积乘以该处的平均速度,得到流量。
7.2.6 监测了支管的平均流速,关了以后找不到了,点开“CFD曲线图”只有残差的图,没有之前检测的流速图?
答:右键对应的工况——打开“CFD曲线图”
如果定义了监控,在这里切换即可查看
