【仿真技巧】Fluent turbulent viscosity ration issue

在使用Fluent进行求解时，有时会遇到console里面跳出“Turbulent viscosity limited to viscosity ratio of 1.000000e+5 inXX”之类的提示。有可能随着计算的推进，这个提示最终消失，但也有可能这个提示会一直存在。

本文旨在分析此问题，以及给出相应解决方法。

首先这个提示并非错误error，而更多是提醒warning, 它表达的意思是在计算域中出现了湍流粘性与层流粘性比值超过1E5，因此在使用默认参数下软件会自动判断局部出现了非物理解。

这个高比值可能出现在高湍流度的区域，一般这些区域的网格也比较粗。如开始提及，在很多情况下，此信息会在计算开始时出现，随着计算的收敛而消失。

一般而言，出现湍流粘性比过高提醒的原因有以下几点：

1 网格的尺度不合理，尤其是发生量级上的错误时。类似的例子有，生成模型时使用mm单位，但在导入Fluent求解时忘记设置正确的单位；还有就是在求解变量梯度大的区域，网格的分辨率不够等等。必要的时候需要重新生成网格。

2 进口边条的湍流参数设置过高。请确保在设置此类参数时选取合理的数值。通常情况下建议使用Intensity 和 Turbulent Viscosity ratio 或 length scale 或 hydraulic diameter，而不是使用k和epsilon

3 接上述原因2，使用k和epsilon进行设置时数值过高。

4 在开始计算时直接使用了k和epsilon的二阶离散格式。通常建议先使用一阶格式，稳定后再切换到二阶格式。如果此时提醒仍然存在，可对epsilon使用一阶格式，因为epsilon方程更敏感且难收敛。

若上述4种情况均设置正确，则提醒的原因大概率是源自于网格问题。如网格的扭曲度skewness过高（高于0.9-0.95），一般建议扭曲度小于0.9。

必须要说明的是，对于特定类型的流动，如自然条件下边界层流动，它的湍流粘性比本身就可能高达1E8或1E9。若是此种情况，那默认对湍流粘性比的设置应当调大。在Solution面板，单击Limit标签，然后对湍流粘性比设置一个较高的值即可，如下图。