前面用较为精细的网格进行计算，STAR CCM+与Fluent都能较好地完成任务，由于问题过于简单，这里就懒得评价它们表现的优劣了。现在采用较粗的网格进行测试，计算方法不做任何改变，依然利用STAR CCM+案例文档中提供的参数设置。

采用的网格来自于Fluent验证案例，如下图所示，网格数量1200个。

1 STAR CCM+设置

1.1 物理模型

选择的物理模型后的对话框如下图所示。

1.2 材料参数及参考值

材料设置依然采用文档中给定的数据。

• 材料设置完毕后如下图所示。

• 参考值设置后如下图所示

1.3 边界条件

• 软件中的设置如下图所示

1.4 Solver Criteria

文档中要求设置Courant数为100.0，设置最大迭代步数为300。

• Courant数设置如下图所示

• 最大迭代次数如下图所示

1.5 定义Report

文档中定义了一个内外壁面换热量的差值用于监测收敛。这里也定义一个。

1.6 计算结果

迭代300步后的温度云图，如下图所示。

表现不错。对于本案例网格数量1200，迭代300步花费时间00:25:87（至强CPUX5650单核计算，内存20G，SSD硬盘）。

从迭代情况来看，如下图所示，300步时热平衡在1.287859e-14，远远超出了预期。（对于能量守恒来说，理想状态下该值应当为0，因此计算越接近与0表示精度越好）。

往上找，迭代56步时热平衡低于1e-3。

查看报告中外壁面的换热量，如下图所示为2.784777W，与网格数量13800时计算结果2.789682W基本差距极小。

感叹：这么看来，10倍的网格除了浪费时间，就只剩下浪费时间了。而且网格数量多，计算结果反而更精确，其中奥妙，谁能点拨一二？

1.7 分离求解器

上次案例用的是分离求解器，这里改用分离求解器走一波，看看情况。

计算结果如下图所示。

看着没什么问题，再看看迭代数据。222步热平衡达到1e-4，比耦合求解器慢了不少。

计算结果如下图所示。

并无多大差异，看来分离求解器计算自然对流是不存在问题的。

注：这里并没有修改能量方程的亚松弛因子，我坚信亚松弛因子不应该影响最终结果，否则这软件可以弃疗了。默认的能量松弛因子0.9。

为什么上次的案例出了问题呢，上次计算内壁面温度373K，外壁面温度327K，这个温度数据来自于Fluent验证文档。结果计算下来如下图所示。图中红框位置很明显不符合现实，算30000步还是这个样子。

我也尝试着将不可压缩理想流体改成常规的理想流体，也尝试着将能量方程的亚松弛因子改成0.99，统统无济于事，有兴趣的小伙伴儿可以尝试，案例文件已经给大活儿了。我甚至将物性参数修改成与CCM文档中的物性参数一致，依然存在问题，最后将边界条件改成内壁面306.3K，外壁面293.7K（CCM文档中的数据），一切都变了。

计算在187步热平衡达到1e-4。

问题在哪里？[内壁面373K，外壁面327K]的时候能够与文献数据吻合，而[内壁面373K，外壁面327K]就与文献中的实验数据严重偏离了，这不是分离求解器的问题，我试过耦合求解器，依然存在这个问题。这事儿还需要深究，等有空再说吧，恳请大神指点迷津。

2 Fluent计算结果

这里就只摆温度分布。

• 内壁面373K，外壁面327K，温度分布云图（154步收敛到1e-5）

• 内壁面373K，外壁面327K，两个壁面传热量统计，热平衡0.0004w

• 内壁面306.3K，外壁面293.7K，温度分布云图（135步收敛）

• 内壁面373K，外壁面327K，两个壁面传热量统计，热平衡0.00017w，热平衡数据看着不错，然而传热量2.98W，与前面细密网格计算的2.78相差很多，看来网格数量减少对Fluent计算精度影响较大。而前面STAR CCM+的计算结果可以看到，网格数量较少时依然可以获得比较精确的结果。

因此，在使用Fluent计算时，一定要注意做网格独立性验证。STAR CCM+情况不明，但通常也要做网格独立性验证。

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道