FLUENT数值算法解析与优化

FLUENT软件采用有限体积法，提供了3种数值算法：非耦合隐式算法、耦合显式算法、耦合隐式算法，分别适用于不可压、亚音速、跨音速、超音速乃至高超音速流动。

（1）非耦合隐式算法

非耦合隐式算法（Segregated Solver）源于经典的SIMPLE算法，适用于不可压缩流动和中等可压缩流动。该算法对动量方程进行了压力修正，而不用对N-S方程组联立求解，目前已在多个领域得到了成熟的发展和经验验证。非耦合隐式算法又称分离式算法，拥有多种燃烧、化学反应及辐射、多相流模型与其配合，适用于低速流动的CFD模拟。

（2）耦合显式算法(www.xing528.com)

耦合显式算法（Coupled Explicit Solver）是由FLUENT软件设计人员与NASA联合开发的，用于求解可压缩流动。有别于SIMPLE算法，耦合显式算法对整个N-S方程组联立求解，空间离散采用通量差分分裂格式，时间离散采用多步Runge-Kutta格式，并采用了多重网格加速收敛技术。对于稳态计算，还采用了当地时间步长和隐式残差光顺技术。该算法稳定性好，内存占用少，应用广泛。

（3）耦合隐式算法

耦合隐式算法（Coupled Implicit Solver）是FLUENT软件特有的算法。该算法也对整个N-S方程组联立求解，由于其采用隐式格式，因而计算精度和收敛性要优于耦合显式算法，但需要占用较多的内存资源。该算法可以求解低速流动到高速流动大范围的工况。