求解Fluent中换热管平移类周期性边界条件和ICEM中的网格质量的困惑

参数：普通圆管，直径20mm，长度12mm，壁厚1.5mm，管内1073K的热空气流过，流速10m/s，恒壁温边界973K，管材质steel，按照流体定性温度1073K，修改热空气密度0.329kg/m3,定压比热容1.114kJ/kg K,导热系数λ=0.07176W/m•K,粘度μ=4.43*10^(-5)Pa•s,Pr=0.713.

我的问题：

使用fluent求出一根换热管壁面上Nu数，可是使用coutours of > wall fluxes >surface Nusselt Number看壁面wall上Nu数的分布，发现fluent算出的Nu数太大，和实际不符。如图1所示，通过Gnielinski公式计算的普通圆管的Nu数约38，而fluent计算出的Nu数小的有17.6，大的足有700+。图中Nu为负，不知道是不是表示流体被冷却？但是Nu数与计算值相差也太大了，如有大侠知道还请赐教，谢谢！

于是，我考虑使用fluent中的周期性边界条件。先于ICEM中编辑Inlet进口和outlet出口之间的周期性（periodic）关联。生成网格文件后导入fluent分析。此时Type已经是periodic周期性边界，但是原本inlet和outlet可能由于周期性设置已经合并为一个inlet，不再显示outlet了。在进出口边界条件中的periodic conditions进行设置，不知为何它只给我质量进口和压力进口2种边界条件选择，我选了质量进口。估算了下10m/s下20mm管径的空气流过质量，给了0.001kg/s，改了flow direction方向和Number of Iterations的次数10次，这样是不是可以计算到原本10倍的距离上呢？

我将设置好周期性边界条件的MSH文件导入fluent后，一开始Check后没问题，没看到有负体积的网格，但在迭代第一步就出现报错，如下图。哪位大侠知道是怎么回事？

我后来怀疑是ICEM中网格质量画的太差所致，但苦于不知如何在保证周期性边界的情况下改善网格质量。下图是我的网格质量，经过global smooth之后还是提不上去，导入Fluent后迭代第一步就出错。苦于不知如何改善ICEM中的网格质量？基于周期性边界的ICEM画完网格再导入Fluent分析我还是不会，不知大家有没有这方面的例子？