ANSYS Fluent 2020工程案例詳解(視頻教程版)（簡體書）

前 言
ANSYS Fluent 2020是目前應用範圍最廣的CFD軟件。其內部有豐富的物理模型，包括但不限於湍流流動、傳熱、組分輸送模型、多相流、顆粒離散相、噪聲等；有先進的數值離散方法，包括但不限於一階迎風、二階迎風等；具有高效便捷的網格前處理及計算結果後處理功能。只要涉及流體流動、燃燒傳熱、大功率電力電子散熱、污染物泄漏擴散、多相流流動及建筑物舒適性等工程問題，均可以用ANSYS Fluent軟件進行求解計算。因此熟練掌握ANSYS Fluent設置、工程問題簡化和仿真分析，就顯得尤為重要。
軟件使用體會
筆者從2012年開始接觸ANSYS Fluent軟件，從最開始的Fluent 6.3到目前的Fluent 2020，在使用中見證了Fluent軟件的完善過程。從開始按照教程進行簡單案例計算，到逐步自主進行簡單案例的仿真計算，再到將案例整理成書，其中最大的體會是初學者不要怕辛苦，要多進行仿真案例計算，學習如何把復雜工程化問題簡化為運用Fluent軟件進行分析計算。此外Fluent軟件功能非常強大，操作設置隨著版本的升級也越來越便捷。對於Fluent 2020版，在結果後處理過程中創建截面實現了可視化，大大降低了初學者進行截面創建及結果後處理的難度。
本書特色
本書由具有多年Fluent仿真計算經驗的工程人員編寫。在本書中，首先對Fluent仿真分析基礎理論進行了介紹，其次詳細地介紹了Fluent軟件操作及設置，其中分享了筆者多年來進行仿真計算的經驗，最後通過對13個實際工程案例的講解，系統詳細地介紹了如何將工程問題簡化，如何在Fluent中進行網格處理、模型選取、參數設置及結果後處理等。本書有如下幾個特色。
理論基礎和實例講解並重。本書既可作為Fluent初學者的學習教材，又可作為對Fluent有一定基礎的工程師進行工程問題分析的參考書。
詳細的視頻講解。本書包含詳細的視頻講解，可以幫助讀者更好地理解筆者進行工程問題簡化的思路、參數設置、模型選取及結果後處理過程，以及了解仿真計算過程中需要重點關注的內容及操作設置細節。
邏輯清晰，講解細致。本書從結構上主要分為基礎理論（第1章）、軟件基本操作（第2章）和案例分析（第3~15章）三部分，此外工程案例的幾何形狀及講解深度均比市面上其他教程更深入。
本書讀者物件
Fluent軟件初學者。
高等院校學生。
設計院工程設計人員。
科研院所研究人員。
其他對Fluent軟件有興趣愛好的各類人員。
資源下載
本書所涉及的講解視頻及案例模型文件已上傳至百度網盤，供讀者下載。請讀者關注封底“博雅讀書社”微信公眾號，找到“資源下載”欄目，根據提示獲取。

第1章 理論基礎
1.1 流體力學基本理論 2
1.1.1 基本概念 2
1.1.2 層流和湍流 3
1.1.3 控制方程 3
1.1.4 邊界及初始條件 4
1.2 計算流體力學概述 5
1.2.1 計算流體力學的求解過程 5
1.2.2 有限體積法 6
1.2.3 求解方法 6
第2章 Fluent軟件操作及設置
2.1 軟件啟動及網格導入 9
2.1.1 軟件啟動 9
2.1.2 網格導入 11
2.1.3 網格尺寸調整及優化 12
2.2 總體模型設置 14
2.2.1 求解器及暫穩態設置 14
2.2.2 操作參數設置 15
2.3 典型物理模型介紹及設置 16
2.3.1 多相流模型設置 16
2.3.2 能量方程設置 19
2.3.3 流動模型設置 19
2.3.4 輻射模型設置 22
2.3.5 組分模型（燃燒及擴散）設置 25
2.3.6 顆粒離散相模型設置 30
2.3.7 噪聲模型設置 32
2.4 材料及物性參數設置 33
2.4.1 新增材料設置 33
2.4.2 材料物性參數修改 35
2.5 計算域設置 36
2.5.1 計算域內材料設置 36
2.5.2 計算域內屬性設置 37
2.6 邊界條件介紹及設置 38
2.6.1 常用邊界條件分類 38
2.6.2 常用邊界條件參數設置 39
2.7 求解離散方法及控制設置 51
2.7.1 求解離散方法設置 51
2.7.2 松弛因子參數設置 52
2.8 求解過程監測設置 52
2.8.1 殘差監測設置 52
2.8.2 面參數監測設置 53
2.8.3 體參數監測設置 54
2.9 初始化參數設置 55
2.10 輸出保存文件設置 56
2.11 求解計算設置 57
第3章 變壓器繞組溫升及內部流場仿真分析研究
3.1 案例簡介 60
3.2 軟件啟動及網格導入 60
3.3 模型、材料及邊界條件設置 61
3.3.1 總體模型設置 61
3.3.2 物理模型設置 63
3.3.3 材料設置 64
3.3.4 計算域設置 69
3.3.5 邊界條件設置 72
3.4 求解設置 77
3.4.1 求解方法及松弛因子設置 77
3.4.2 變量監測設置 77
3.4.3 求解過程監測設置 78
3.4.4 參數初始化設置 79
3.4.5 輸出保存設置文件 80
3.4.6 求解計算設置 80
3.5 結果處理及分析 81
3.5.1 創建分析截面 81
3.5.2 溫度云圖分析 82
3.5.3 速度云圖分析 84
3.5.4 計算結果數據後處理分析 85
第4章 埋地輸油管道周圍溫度場暫態分析研究
4.1 案例簡介 89
4.2 軟件啟動及網格導入 89
4.3 模型、材料及邊界條件設置 90
4.3.1 總體模型設置 90
4.3.2 物理模型設置 91
4.3.3 材料設置 93
4.3.4 計算域設置 97
4.3.5 邊界條件設置 98
4.4 求解設置 102
4.4.1 求解方法及松弛因子設置 102
4.4.2 變量監測設置 102
4.4.3 求解過程監測設置 103
4.4.4 參數初始化設置 104
4.4.5 輸出保存設置文件 105
4.4.6 求解計算設置 106
4.5 結果處理及分析 107
4.5.1 創建分析截面 107
4.5.2 溫度云圖分析 107
4.5.3 計算結果數據後處理分析 109
第5章 大空間下建筑物內外空氣流動特性分析
5.1 案例簡介 113
5.2 軟件啟動及網格導入 113
5.3 模型、材料及邊界條件設置 114
5.3.1 總體模型設置 114
5.3.2 物理模型設置 115
5.3.3 材料設置 116
5.3.4 計算域設置 117
5.3.5 邊界條件設置 117
5.4 求解設置 120
5.4.1 求解方法及松弛因子設置 120
5.4.2 求解過程監測設置 120
5.4.3 參數初始化設置 121
5.4.4 輸出保存設置文件 122
5.4.5 求解計算設置 122
5.5 結果處理及分析 123
5.5.1 創建分析截面 123
5.5.2 速度分布云圖分析 123
5.5.2 速度矢量云圖分析 124
第6章 大功率電力電子器件散熱仿真分析
6.1 案例簡介 128
6.2 軟件啟動及網格導入 128
6.3 模型、材料及邊界條件設置 129
6.3.1 總體模型設置 129
6.3.2 物理模型設置 130
6.3.3 材料設置 131
6.3.4 計算域設置 133
6.3.5 邊界條件設置 135
6.4 求解設置 139
6.4.1 求解方法及松弛因子設置 139
6.4.2 求解過程監測設置 140
6.4.3 參數初始化設置 140
6.4.4 輸出保存設置文件 141
6.4.5 求解計算設置 141
6.5 結果處理及分析 142
6.5.1 創建分析截面 142
6.5.2 速度云圖分析 142
6.5.3 溫度云圖分析 144
6.5.4 計算結果數據後處理分析 145
第7章 煤粉氣固兩相流流動仿真分析
7.1 案例簡介 148
7.2 軟件啟動及網格導入 148
7.3 模型、材料及邊界條件設置 149
7.3.1 總體模型設置 149
7.3.2 物理模型設置 150
7.3.3 材料設置 153
7.3.4 計算域設置 154
7.3.5 邊界條件設置 155
7.4 求解設置 157
7.4.1 求解方法及松弛因子設置 157
7.4.2 求解過程監測設置 158
7.4.3 參數初始化設置 158
7.4.4 輸出保存設置文件 159
7.4.5 瞬態計算自動保存設置 159
7.4.6 求解計算設置 160
7.5 結果處理及分析 160
7.5.1 速度云圖分析 160
7.5.2 離散相煤粉濃度云圖分析 162
第8章 大型往復式燃燒爐爐膛內煙氣流動及傳熱特性分析
8.1 案例簡介 166
8.2 軟件啟動及網格導入 166
8.3 模型、材料及邊界條件設置 167
8.3.1 總體模型設置 167
8.3.2 物理模型設置 168
8.3.3 材料設置 170
8.3.4 計算域設置 172
8.3.5 邊界條件設置 173
8.4 求解設置 178
8.4.1 求解方法及松弛因子設置 178
8.4.2 求解過程監測設置 179
8.4.3 參數初始化設置 180
8.4.4 輸出保存設置文件 180
8.4.5 求解計算設置 181
8.5 結果處理及分析 181
8.5.1 選取截面溫度云圖分析 181
8.5.2 選取截面速度云圖分析 183
8.5.3 選取截面速度矢量圖分析 184
8.5.4 整體爐膛壁面溫度云圖分析 185
8.5.5 計算結果數據後處理分析 186
第9章 河道內污染物流動擴散仿真分析
9.1 案例簡介 190
9.2 軟件啟動及網格導入 190
9.3 模型、材料及邊界條件設置 191
9.3.1 總體模型設置 191
9.3.2 物理模型設置 192
9.3.3 材料設置 194
9.3.4 計算域設置 196
9.3.5 邊界條件設置 197
9.4 求解設置 200
9.4.1 求解方法及松弛因子設置 200
9.4.2 求解過程監測設置 201
9.4.3 參數初始化設置 201
9.4.4 輸出保存設置文件 202
9.4.5 求解計算設置 203
9.5 結果處理及分析 203
9.5.1 速度云圖分析 203
9.5.2 污染物濃度云圖分析 204
9.5.3 計算結果數據後處理分析 206
第10章 不同組分氣體混合分析研究
10.1 案例簡介 208
10.2 軟件啟動及網格導入 208
10.3 模型、材料及邊界條件設置 209
10.3.1 總體模型設置 209
10.3.2 物理模型設置 211
10.3.3 材料設置 212
10.3.4 計算域設置 215
10.3.5 邊界條件設置 215
10.4 求解設置 218
10.4.1 求解方法及松弛因子設置 218
10.4.2 求解過程監測設置 219
10.4.3 參數初始化設置 220
10.4.4 輸出保存設置文件 220
10.4.5 求解計算設置 221
10.5 結果處理及分析 222
10.5.1 氣體濃度云圖分析 222
10.5.2 速度云圖分析 223
10.5.3 計算結果數據後處理分析 224
第11章 液化天然氣儲罐內翻滾仿真分析研究
11.1 案例簡介 227
11.2 軟件啟動及網格導入 227
11.3 模型、材料及邊界條件設置 228
11.3.1 總體模型設置 228
11.3.2 物理模型設置 230
11.3.3 材料設置 232
11.3.4 計算域設置 236
11.3.5 邊界條件設置 237
11.4 求解設置 239
11.4.1 求解方法及松弛因子設置 239
11.4.2 求解過程賤檢測設置 240
11.4.3 參數初始化設置 240
11.4.4 輸出保存設置文件 242
11.4.5 求解計算設置 243
11.5 結果處理及分析 244
11.5.1 速度云圖分析 244
11.5.2 速度等值線分布分析 247
第12章 數據機房內發熱器件溫度及流場仿真研究
12.1 案例簡介 250
12.2 軟件啟動及網格導入 250
12.3 模型、材料及邊界條件設置 251
12.3.1 總體模型設置 251
12.3.2 物理模型設置 252
12.3.3 材料設置 253
12.3.4 計算域設置 255
12.3.5 邊界條件設置 257
12.4 求解設置 260
12.4.1 求解方法及松弛因子設置 260
12.4.2 求解過程監測設置 261
12.4.3 參數初始化設置 262
12.4.4 輸出保存設置文件 262
12.4.5 求解計算設置 263
12.5 結果處理及分析 263
12.5.1 創建分析截面 263
12.5.2 溫度云圖分析 264
12.5.3 速度云圖分析 267
12.5.4 計算結果數據後處理分析 268
第13章 房間空調位置對舒適度影響的仿真研究
13.1 案例簡介 272
13.2 軟件啟動及網格導入 272
13.3 模型、材料及邊界條件設置 273
13.3.1 總體模型設置 273
13.3.2 物理模型設置 274
13.3.3 材料設置 275
13.3.4 計算域設置 277
13.3.5 邊界條件設置 278
13.4 求解設置 280
13.4.1 求解方法及松弛因子設置 280
13.4.2 求解過程監測設置 280
13.4.3 參數初始化設置 281
13.4.4 輸出保存設置文件 282
13.4.5 求解計算設置 283
13.5 結果處理及分析 283
13.5.1 創建分析截面 283
13.5.2 溫度云圖分析 284
13.5.3 速度云圖分析 288
13.5.4 計算結果數據後處理分析 290
第14章 大空間內氣體污染物擴散仿真分析研究
14.1 案例簡介 294
14.2 軟件啟動及網格導入 294
14.3 模型、材料及邊界條件設置 295
14.3.1 總體模型設置 295
14.3.2 物理模型設置 296
14.3.3 材料設置 298
14.3.4 計算域設置 301
14.3.5 邊界條件設置 302
14.4 求解設置 306
14.4.1 求解方法及松弛因子設置 306
14.4.2 求解過程監測設置 307
14.4.3 參數初始化設置 308
14.4.4 輸出保存設置文件 309
14.4.5 求解計算設置 310
14.5 結果處理及分析 310
14.5.1 創建分析截面 310
14.5.2 污染物濃度云圖分析 311
14.5.3 速度云圖分析 315
14.5.4 計算結果數據後處理分析 316
第15章 鍋爐煙道內SNCR脫硝冷態模擬分析研究
15.1 案例簡介 320
15.2 軟件啟動及網格導入 320
15.3 模型、材料及邊界條件設置 321
15.3.1 總體模型設置 321
15.3.2 物理模型設置 322
15.3.3 材料設置 324
15.3.4 計算域設置 325
15.3.5 邊界條件設置 326
15.4 求解設置 331
15.4.1 求解方法及松弛因子設置 331
15.4.2 求解過程監測設置 332
15.4.3 參數初始化設置 333
15.4.4 輸出保存設置文件 334
15.4.5 求解計算設置 334
15.5 結果處理及分析 335
15.5.1 創建分析截面 335
15.5.2 煙氣組分濃度云圖分析 336
15.5.3 速度云圖分析 339
15.5.4 計算結果數據後處理分析 341
目　錄

第1章 理論基礎
1.1 流體力學基本理論
1.1.1 基本概念
在進行Fluent仿真分析計算時，流體的部分物性參數及基本概念會對計算的結果有重要的影響。因此本節對一些比較重要的流體物性參數及基本概念進行說明。
1. 密度
密度的定義是單位體積內物質的質量是多少。均勻密度的計算公式如下所示：
（1-1）
其中，ρ為流體的密度，M為流體的質量，V為體積。流體的密度是流體本身固有的物理變量，但是流體的密度會隨著溫度和壓力的變化而變化。例如，在分析封閉空間內流體受熱流動，則需要考慮流體密度隨溫度的變化關係。
2. 靜壓、動壓和總壓
對於靜止狀態下的流體，只有靜壓；對於流動狀態的流體而言，則有靜壓、動壓和總壓之分。
根據流體力學中的伯努利（Bernoulli）方程可知，對於理想不可壓縮的流動，其計算公式如下所示：
（1-2）
其中，為壓強水頭（P為靜壓），為速度水頭，Z為重力勢能，這三項之和就是流體質點的總機械能，H為總的水頭高。
若將上式兩邊同時乘以，則可得如下計算公式：
（1-3）
其中，P為靜壓，為動壓，為總壓。
在進行仿真結果後的處理過程中，以上這幾個定義千萬不要混淆。
3. 邊界層
針對實際工程中雷諾數較大的流動仿真，在進行網格劃分時，應將計算域分成兩個區域：邊界層區域及外部區域。
對於外部區域，忽略流體流動過程中的黏性力，采用理想流體運動理論求解出外部流動，從而得到邊界層外部邊界上的壓力和速度分布，並將其作為邊界層流動計算的外邊界輸入條件。
而在邊界層區域必須考慮流體流動的黏性力，邊界層雖然尺度很小，但是物理量在物體表面上的分布及物體表面附近的流動都與邊界層內流動有聯系，因此邊界層的定義非常重要。
描述邊界層內黏性流體運動的是N-S方程。由於邊界層厚度δ比特征長度小很多，而且方向的速度分量沿法向的變化比切向大得多。因此N-S方程可以在邊界層內做很大的簡化，簡化後的方程稱為普朗特邊界層方程，是進行邊界層流動求解的基本方程。邊界層示意圖如圖1.1所示。
對於雷諾數較大的邊界層流動，其邊界層的厚度比物體的特征長度要小得多，即δ/L（邊界層相對厚度）是一個相對較小量。因此邊界層內黏性力和慣性力為同階。
1.1.2 層流和湍流
流體的流動分為層流和湍流，層流是指流體在流動過程中層與層之間沒有相互混合，而湍流是指流體在流動過程中層與層之間互相混合很劇烈。層流與湍流的判斷標準為雷諾數。
流體的湍流流動是十分復雜的，目前還沒有一種湍流模型能夠全面、準確地對所有流動問題中的湍流現象進行模擬。
Fluent中的湍流模型常用的主要有Spalart-Allmaras模型、Standard K-Epsilon模型、RNG（重整化群）K-Epsilon模型、Realizable K-Epsilon模型、RSM（Reynolds Stress Model，雷諾應力模型）和LES（Large Eddy Simulation，大渦模擬）方法等。具體的湍流模型如何選取需要基於所分析的物理過程，在實際操作過程中可以通過幾個湍流模型進行計算對比，進而確定最優的湍流模型。
1.1.3 控制方程
流體流動要滿足物理守恒定律，基本的守恒定律包括質量守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律。如果流動包含不同組分的混合或相互反應，系統還要遵守組分守恒定律。如果流動處於湍流狀態，系統還要遵守附加湍流輸運方程。具體介紹如下。
1. 質量守恒方程
任何流動問題都滿足守恒定律：單位時間內流體微元體中質量的增加，等於同一時間間隔內流入該微元體的凈質量。按照這一定律，可以得出如下公式所示的質量守恒方程：
（1-4）
這一方程是質量守恒方程的一般形式，適用於可壓流動和不可壓流動。源項Sm是從分散的二級相中加入到連續相的質量，也可以是任何自定義源項。
2. 動量守恒方程
動量守恒定律是任何流體流動都必須滿足的基本定律，其計算公式如下所示：
（1-5）
其中，P為靜壓，τij為應力張量，gi和Fi分別為i方向上的重力體積力和外部體積力（如離散相互作用產生的升力）。Fi包含其他模型相關源項，如多孔介質和自定義源項。
應力張量的計算公式如下所示：
（1-6）
3. 能量守恒方程
能量守恒定律是包含有熱交換的流動系統必須滿足的基本定律。對於牛頓流體而言，其能量守恒方程如下所示：
（1-7）
其中，cp為比熱容，T為溫度，k為流體的傳熱系數，ST為流體的內熱源及由於黏性作用流體機械能轉換為熱能的部分，有時簡稱ST為黏性耗散項。但是對於非牛頓流體，其能量方程需要再具體分析。
1.1.4 邊界及初始條件
對於求解工程中遇到的流動和傳熱問題，在確定選用方程後，還需要確定計算邊界條件；對於非定常（瞬態）問題，還需要確定初始條件。
邊界條件就是在流體運動邊界上控制方程應該滿足的條件，對數值計算過程有很大的影響。目前Fluent中主要的邊界類型包括以下幾種。
1. 入口邊界條件
常見的入口邊界條件有速度入口邊界條件、壓力入口邊界條件和質量流量入口邊界條件。速度入口邊界條件一般適用於不可壓縮流動；壓力入口邊界條件既適用於可壓縮流動，又適用於不可壓縮流動；質量流量入口邊界條件一般用於已知入口質量流量的情況，可用於可壓縮流動，也可用於不可壓縮流動。根據仿真經驗可知，當壓力入口邊界條件和質量流量入口邊界條件均滿足時，應優先選擇壓力入口邊界條件。
2. 出口邊界條件
Fluent中常見的出口邊界條件有壓力出口邊界條件和自由出口（質量出口）邊界條件，壓力出口邊界條件需要在出口邊界處定義出口壓力，此時只用於亞聲速流動。在求解過程中，如果壓力出口邊界處流體流動是反向的，那麼回流條件也需要進行設置。
當流動出口的速度和壓力未知時，可以使用質量出口邊界條件進行設置。但是需要注意，如果模擬的流動為可壓縮流動或邊界條件中包含壓力出口時，則不能使用質量出口邊界條件。
3. 壁面邊界條件
在進行黏性流體流動問題分析時，壁面的動量邊界條件包括靜止壁面及運動壁面，剪切類型包括無滑移、剪切應力等。壁面熱邊界條件包括恒定熱流、恒定溫度、對流換熱及外部輻射換熱等。
4. 對稱邊界條件
對稱邊界條件應用於計算模型是對稱的情況。在對稱軸或對稱平面上沒有對流通量，因此垂直於對稱軸或對稱平面的速度分量為0。在對稱邊界上，垂直邊界的速度分量為0，任何量的梯度都為0。
5. 周期性邊界條件
如果流體的幾何邊界、流動和換熱是周期性重復的，那麼可以采用周期性邊界條件。
1.2 計算流體力學概述
1.2.1 計算流體力學的求解過程
運用Fluent軟件進行工程化問題仿真分析，一般分為如下4個步驟。
（1）基於實際工程，對所研究的問題建立幾何物理模型，應用網格劃分軟件進行網格劃分。對於多工況及非穩態情況的仿真分析，需要進行網格尺寸無關性驗證，在滿足計算精度的前提下，確定最優的網格尺寸。
（2）確定仿真計算求解所需要的初始條件，如入口、出口處的邊界條件設置，如果涉及內熱源發熱、傳熱等，則需要設置發熱源等其他邊界條件。
（3）基於所分析的問題，選擇合適的算法，設置具體的控制求解過程和收斂精度要求，對所需分析的問題進行求解，並且保存數據文件結果。
（4）選擇合適的後處理器進行計算結果分析，基於分析結果對初始邊界條件參數設置校核，直至得到理想的計算結果。
以上步驟構成了數值模擬的全過程，由此可知，進行工程問題合理化簡化是仿真分析的第一步，並且這一步往往是最重要的。
1.2.2 有限體積法
目前常用的離散化方法有有限差分法、有限單元法和有限體積法。而在Fluent中主要是應用有限體積法進行仿真分析。
有限體積法是基於積分形式的守恒方程而不是基於微分方程，該積分形式的守恒方程描述的是計算網格定義的每個控制體。有限體積法著重從物理觀點來構造離散方程，每一個離散方程都是有限大小的體積上某種物理量守恒的表示式推導，如圖1.2所示。
圖1.2中的陰影部分為控制體積，單元為控制體積的中心，是待求解物理量的幾何位置。圖中用空心圓來代替，如圖中的W、N等。其中的N1、N2、N3等為網格節點，交錯的線為網格線。對於二維流動仿真，上述變量則是求解計算的基礎。
1.2.3 求解方法
控制方程被離散化以後，就可以進行求解了。下面介紹幾種常用的壓力與速度耦合求解算法，分別是SIMPLE算法、SIMPLEC算法和PISO算法。
1. SIMPLE算法
SIMPLE算法是目前工程實際應用中最為廣泛的一種流場計算方法，屬於壓力修正法的一種。該方法的核心是采用“猜測-修正”的過程，在交錯網格的基礎上計算壓力場，從而達到求解動量方程的目的。
SIMPLE算法的基本思想為：對於給定的壓力場，求解離散形式的動量方程，從而得到速度場。因為壓力是假定或不精確的，這樣得到的速度場一般都不滿足連續性方程的條件，所以必須對給定的壓力場進行修正。修正的原則是，修正後的壓力場相對應的速度場能滿足這一迭代層次上的連續方程。
根據這個原則，把由動量方程的離散形式所規定的壓力與速度的關係代入連續方程的離散形式，從而得到壓力修正方程，再由壓力修正方程得到壓力修正值；接著根據修正後的壓力場求得新的速度場；最後檢查速度場是否收斂。
2. SIMPLEC算法
SIMPLEC算法與SIMPLE算法在基本思路上是一致的，不同之處在於SIMPLEC算法在通量修正方法上有所改進，加快了計算的收斂速度。
3. PISO算法
PISO算法的壓力速度耦合格式是SIMPLE算法族的一部分，是基於壓力速度校正方程之間的高度近似關係的一種算法。SIMPLE算法和SIMPLEC算法的一個限制是在壓力校正方程解出後，新的速度值和相應的流量不滿足動量平衡。因此必須重復計算，直至平衡得到滿足。
為了提高計算的效率，PISO算法執行了兩個附加的校正：相鄰校正和偏斜校正。PISO算法的主要思想是：將壓力校正方程的解階段中的SIMPLE算法和SIMPLEC算法所需的重復計算移除。經過一個或更多附加PISO算法循環，校正的速度會更接近滿足求解連續性和動量方程。這一迭代過程被稱為動量校正或鄰近校正。
PISO算法在每個迭代中要花費稍多的CPU時間，但是極大地減少了達到收斂所需要的迭代次數，尤其是對於過渡問題，這一優點更為明顯。
在對壓力校正方程的解進行初始化之後，重新計算壓力校正梯度，然後用重新計算出來的值更新質量流量校正。這個被稱為偏斜矯正的過程，極大地降低了計算高度扭曲網格所遇到的收斂性困難。PISO偏斜校正可以使我們在基本相同的迭代計算步數內，從高度偏斜的網格上得到的計算結果與更為正交的網格上得到的結果不相上下。