导读：笔者于两星期之前开始接触FLUENT，在此之前一直以为FLUENT就是一求解器，只要参数设置得当，就可以得出比其他小型算法更加逼真的结果。故将重点放到了其英文界面上，在网上买的教程，看到（风吹树摆）的简单流固耦合分析案例，就以为自己瞬间掌握
笔者于两星期之前开始接触FLUENT，在此之前一直以为FLUENT就是一求解器，只要参数设置得当，就可以得出比其他小型算法更加逼真的结果。故将重点放到了其英文界面上，在网上买的教程，看到（风吹树摆）的简单流固耦合分析案例，就以为自己瞬间掌握了FLUENT的技巧。
不过，通过两个星期的接触，发现自己所掌握的不过是普通的模型而已，如若真的涉及到空气动力学那可就难了。
目前就这两个星期的学习结果进行汇总：
简化模型
模型的简化至关重要，关系到网格划分和求解时间，进一步影响了计算的精度。笔者认为要根据自己实际经验进行简化，举个例子：如果一个不懂得飞行器设计的人给他一飞机模型，他可能会把机翼简化成一平板。当然这是玩笑话，对于笔者而言，目前接触到的都是无人机，机身轮廓大体都差不多，因此笔者认为有必要将机身进行简化，但机身和机翼的连接处还是比较重要的要适当保留。可是简化的不能太过了，要适当的增加一些外挂件的迎风面积，因为无人机实际飞行时干扰和寄生阻力，笔者可不敢保证他能算的那么准。
求解器的选择
目前对这一方面笔者懂得还不是很多，就先记几点。
根据物体的速度和尺寸特征什么的计算好雷诺数，判断流经其的气流是紊流还是层流。空气粘性必须进行考虑。看过一本书上写的，因为忽略了空气粘性力的存在，计算结果与实际相差8%左右。还有就是来流迎角问题，FLUENT中将来流迎角问题转化成速度矢量，意思就是将被动转化为主动，这一点不难理解。不过之前好几次出现阻力为负值的情况，百度后他们说是因为力的矢量设置错误，可以自己画个矢量三角形想想就明白了。
网格划分
之前，笔者一直在用workbench自带的划分器去划分，你们可以想象，对于简单物体这也就罢了，可对于无人机而言，笔者因为网格问题出现过残差值发散，导致升阻力系数随着迭代步数变化正负转变，数值增大了万倍以上，可想而知啊。目前笔者在学习icem（越学越觉得自己无知这句话是对的），希望不久后笔者可以随心所欲的画网格。
求解时间
关于求解花费时间，其实并不是越长越精确，因为大家都知道收敛和发散，一些计算到了一定的误差值就已经可以使用了，只要观察其收敛就可以了，还有些结果随着求解时间的增长而不精确，这是由于计算机精度问题导致的。
5流场体积
这点笔者也是深有体会，刚开始流场的体积大致就是所要计算物体尺寸的10倍上下。但通过看书后发现流场区域的大小也影响着求解的精度。你可以想想，一架787在空中飞的时候周围多大体积的气流随它而产生变化呢，因此在计算机NB的情况下尽量越大越好，网格可以随着尺寸由密变疏。
这周笔者学习了一周的icem划分网格，终于可以为翼型画质量较好的边界层网格了。不过还是有一个小问题，那就是翼型前缘网格映射不太理想，以及将网格文件导入fluent总是失败。（后来发现原因竟是翼型前缘与线没有关联造成）
Icem划分网格的 *** 确实有些抽象，映射、拓扑这些都没有接触过。不过现在差不多搞懂了，对于三维实体而言就是block代表着一定区域的网格分布状况。
文件保存：
笔者划分网格时没有好的保存习惯，若计算机崩溃，你在划分网格式有一定几率崩溃，所以一定要养成这个习惯，这也会使下一次分析时更加快捷了。
网格质量:
好的网格质量意味着本次的分析结果可信度高（毕竟是模拟分析，误差肯定会有的），要对自己划分的网格进行标准检查。
网格数量控制
经过两个星期断断续续的揣摩，笔者终于可以画出简单机翼的边界层网格了。不过发现了又一个问题，就是网格节点的分布状况。一般来说边界层网格靠E#￥%￥%函数所控制，首先确定整个目标线条上的节点数量，之后确定边界层增长率，接着确定最小节点尺寸。而非相关部位一般由B#￥%￥%函数所控制，表示平均分配的意思。
在绘制一款分析模型的网格时，首先应该确定网格需要控制在多少左右，这个由电脑配置所决定，由于笔者不是土豪所以一般将网格节点控制在50万以下。接着确定是否需要边界层网格，需要多少层。因为这一部分网格不容易计算出来。接着利用加减乘除确定网格节点分布。
四面体网格
笔者在不久接触了四面体网格的绘制，源于之前看到的关于无人机气动分析的论文，里面的同学就使用四面体网格，5层的边界层厚度。今天经过计算后发现，网格质量较不易控制，生成速度慢。但都不用转换就可以直接导入fluent中。
关于fluent计算有迎角模型结果失真
这段时间一直尝试着用fluent去求解来流迎角问题，可结果一直与无迎角差别不大，完全没有可信性。目前分析与这几个因素有关：
网格质量
边界层层数
求解器设置出错（是它）
飞机模型的求解模型选择
目前所有关于网格的问题终于告一段落了，学习fluent已经两个多月了。其中复习了{空气与气体动力学引论}，看了很多关于fluent、icem入门的书籍。现在已经可以绘制一定难度的飞机网格了，不过在求解模型选择上又出问题了。
由于教程讲的都是亚音速工况的飞机气动计算，他们都是选择压力稳式求解器，spalart-allmaras方程湍流模型，远场压力进口。而笔者之前用的是k-Epslion方程湍流模型，速度进口压力出口。
之一阶段总结
笔者接触icem fluent有快4个月了，到目前为止终于可以解决低雷诺数无人机气动分析，以及一些简单的后处理了。可笔者总觉得不应该花这么久的时间的。现将无人机气动分析大纲列下：
注意：每步做完更好留有备份
简化模型
列出可靠算理（须有风洞数值对比）并与其具有相似性。
验证算理，其中进行网格无关性验证、Y+计算实验、算例升阻力矩系数、某一截面处压力分布对照，允许有一定范围内的误差。
取以上经验，进行网格相关性，Y+迭代尝试，划分网格（若几何简单划分结构网格，若复杂则非结构网格），并算出之一层网格尺寸，根据硬件配置尽量将网格数量控制在某一临界值之内。
开始进行网格划分，计算域一般最少10倍于特征长度，不可压缩可以进口与模型稍微近一些。
检查网格质量222标准尽量大于02，角度尽量大于18度。有必要对网格进行光顺。
一般采用spalart-allmaras湍流方程，理想粘性气体，松弛因子尝试过之后进行调整。
目前连续方程不太收敛，但如果升阻力系数收敛，可以认为结果具有一定可信性。
后处理，与实际经验进行对比。导入ansys后处理软件，提取所需参数。（之一阶段终结）
Icem使用技巧汇总
这段时间笔者任务较多，因此接触到的模型只有一些简单轮廓的模型，但笔者从中发现，要想高效率的画网格，有时应该动动脑筋（感觉好像废话一样）。一般情况下不要墨守成规，比如一个内部奇异的水管，不奇异的地方完全可以用网格拉伸生成，奇异的地方再去划分块，会简单不少。
目前正在试算一飞翼模型，笔者先用结构网格绘制，经过多次调整，当网格数量保持在200w左右时，网格质量大于035可以说是挺不错的。但笔者在求解过程中发现其收敛困难。当尝试一通宵求解后，确定收敛步数大约4000步。分析可能是一下原因：
网格数量超过计算机负载，导致求解过程缓慢。
此模型为包含机身，本来流动就比较复杂。
相邻网格之间体积差距过大。
壁面网格节点分配不合理。
以上原因，一时半会还无法进行验证，因此笔者有尝试绘制非结构外场网格，控制网格数量（本身相同网格数下，非结构求解慢些）。
fluent官方实例demo在浏览器中下载。fluent官方实例demo在浏览器是拥有官方认证的下载源。Fluent官方版是一款优秀的流体仿真软件。Fluent最新版的动网格技术处于绝对领先地位，并且包含专门针对多体分离问题的六自由度模型，以及针对发动机的两维半动网格模型。
Fluent UDF中经常用到thread类型的指针，一般可以通过如下函数来获取。
Lookup_Thread(Domaindomain, int id)
其中id是边界面的ID或者cell区域的ID，如下图中outlet边界的ID是2。
遗憾的是，网格载入Fluent后，其ID都是无法事先确定的。很多朋友只有在UDF源码开头用如下代码根据事后查到的ID手动定义，每次网格一变化又得重新在源码里面修改，重新编译，十分影响通用性。
#define OUTLET_ID 2 //每次不同网格需要根据情况修改后重新编译
Domain domain=Get_Domain(1); //非多相流或多相流混合物的domain永远是1
Threadtf=Lookup_Thread(domain, OUTLET_ID);
有没有一种办法能够一次性源码编译达到适应于所有网格呢？答案当然是肯定的，你可以通过zone名字来获取其ID号，然后画网格的时候只要取相同名字即可。实现该功能的函数源代码如下（插件VC++ UDF Studio 2022R1学术版上编译通过）
#include "udfh"
#include "SuperUdfExtensionh" //VC++ UDF Studio自带的扩展库头文件，具体参考该软件中的编程手册
#pragma comment(lib, "SuperUdfExtensionlib") //VC++ UDF Studio自带的扩展库的lib文件
int GetZoneIdByName(CString zoneName) //适用于所有Fluent版本
{
int returnID=-1;
Domaindomain=Get_Domain(1);
CString strCurrentFluentVersion;
strCurrentFluentVersionFormat("%d%d", RampantReleaseMajor, RampantReleaseMinor);//格式化当前Fluent版本为字符串形式
double fCurrentFluentVersion = atof(strCurrentFluentVersionGetBuffer()); //当前Fluent版本转为double类型
if(fCurrentFluentVersion<=192) // 对于Fluent63-192，只能调用VC++ UDF Studio扩展库
{
SuperUdf_Initialize(AfxGetInstanceHandle()); //调用VC++ UDF Studio扩展库中任何函数之前必须调用此初始化函数，具体参考该软件中的编程手册
#if !RP_NODE
returnID=SuperUdf_GetZoneIdByName(zoneNameGetBuffer()); //调用VC++ UDF Studio扩展库中的SuperUdf_GetZoneIdByName函数，具体参考该软件中的编程手册
#endif
host_to_node_int_1(returnID);
}
else // 对于Fluent version >=193，有直接UDF函数可以实现
{
Threadtf;
thread_loop_f(tf, domain) //对所有面的thread进行循环查找
{
if(0==zoneNameCompareNoCase(THREAD_NAME(tf))) //对比名字是否相同
{
returnID=THREAD_ID(tf);
break;
}
}
if(-1==returnID) //如果面的thread中无法找到匹配名字
{
Threadtc;
thread_loop_c(tc, domain) //对所有网格的thread进行循环查找
{
if(0==zoneNameCompareNoCase(THREAD_NAME(tc))) //对比名字是否相同
{
returnID=THREAD_ID(tc);
break;
}
}
}
}
return returnID;
}
DEFINE_EXECUTE_ON_LOADING(get_id, libudf)
{
int theID=GetZoneIdByName("inlet"); //根据边界名字获取其ID,如果返回-1表示找不到
Message("the zone id of inlet is %d\n",theID);
}
以上源代码实现了通过zone名字来获取其ID号的功能。对于Fluent193或更高版本，可以利用THREAD_NAME与需要的名字进行对比，匹配情况下用THREAD_ID获得其ID。但对于Fluent192或更低版本， THREAD_NAME不起作用（可能Fluent的bug），我们只能依赖于插件VC++ UDF Studio中的拓展库函数SuperUdf_GetZoneIdByName来实现。是时候抛弃傻傻的#define ID了。
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