fluent总体介绍

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1、FLUENT简介CFD是什么?计算流体力学(CFD)是一门通过求解大量的控制方程来预测流体流动、热传导、化学反应以及相关现象的学科包含质量、动量、能量、元素守恒方程等CFD分析与下列情况相关：新设计方案的研究产品开发细节故障解决方案重新设计CFD分析补充了测试和实验功能简化了实验设计和数据分析中所要求的工作量CFD如何工作?FLUENT求解器是基于有限体积法建立的旨在使控制体或控制单元区域离散化在控制体的区域内求解质量、动量、能量、元素等守恒方程偏微分方程通过离散处理成一系列的代数方程所有的代数方

2、程根据计算域求解UnsteadyConvectionDiffusionGeneration管流动区域被离散为有限的控制单元（网格）方程变量连续性1X方向动量uY方向vZ方向w能量hControlVolumeCFD模型生成网格前处理实体模型Solver流动方程质量SpeciesmassfractionPhasevolumefraction动量能量状态方程所支持的计算模型计算模型紊流燃烧辐射多相流相转换动区域动网格选择材料边界条件初始条件求解器设置后处理CFD分析–基本步骤问题的鉴定及预处理定义你所需

3、要的模型确定即将模拟的区域设计并创建网格求解建立数学模型计算并监控后处理检查结果考虑是否需要修改模型定义你所需要的模型你需要什么样的结果，如压力减小、质量流量，它们将如何被使用？你的可选模型有哪些？在你的分析中需要哪些计算模型(湍流、可压流、辐射)？你需要做哪些简化假设？你可以做哪些简化假设？(对称性、周期性)你是否需要独特的建模功能？FLUENT6中可使用用户自定义函数UDF(用C语言编写)精确度要求?何时需要结果?问题的鉴定及预处理定义你所需要的模型确定即将模拟的区域设计并创建网格确定即将模拟

4、的区域如何分离完整模型中的一部分?计算域从何处开始，何处结束?在边界处是否有边界条件?边界条件类型是否与已知条件相适应?是否可以在合理数据点处扩展区域?是否可以简化或近似为2D或轴对称问题?例如:除尘器问题的鉴定及预处理定义你所需要的模型确定即将模拟的区域设计并创建网格GasRiserCycloneL-valveGas所考虑的区域设计并创建网格能否从另一个模块中获得启示？如MixSim,IcePak,orAirPak能否使用quad/hex网格？是否应该使用tri/tet网格或hybrid网格?几

5、何体和流体的复杂度如何?是否需要非正交网格的分界面?在每个区域内网格需要什么样的分辨率？对于几何体网格划分的是否充分?是否可以预测区域的梯度?是否需要利用适应功能增加分辨率?计算机内存是否满足需求?需要多少内存?需用到多少模型?TriangleQuadrilateralPyramidPrism/WedgeTetrahedronHexahedron问题的鉴定及预处理定义你所需要的模型确定即将模拟的区域设计并创建网格比较Tri/Tet和Quad/Hex网格对于简单的几何体，quad/hex网格比tri

6、/tet网格可以以较少的网格数量得到更优的结果.当网格与流体关联时会出现reducedfalsediffusion.对于复杂的几何体，quad/hex没有数量上的优势，可以通过使用tri/tet网格来保存流体与网格基本无关联.混合网格实例阀口网格指定的区域可以用不同的网格类型来划分.单独使用四面体或六面体网格可以使计算效率和精确度得到提高.在GAMBIT和TGRID中均可使用混合网格生成工具.IC发动机阀口的混合网格四面体网格六面体网格Wedgemesh非正交网格实例非正交网格是指在分界面两边的网

7、格节点不完全匹配.有助于复杂几何体网格的生成适用于渐变网格的要求.例如:3D薄膜冷却冷却剂从高压室的管道中注入高压室用四面体网格划分管道用六面体网格划分高压部分可以用简化的网格模型代替.分界面建立数学模型对于给定的模型需要完成以下步骤：选择合适的计算模型湍流、燃烧、多相流等定义材料液体固体混合体指定操作条件在所有边界区域指定边界条件提供初始条件设置求解控制器设置残差（收敛性）监控器先求解二维模型可以在短时间内为你提供关于模型选择和求解设置等参考经验求解建立数学模型.计算并监控.计算结果迭代计算离散

8、化的守恒方程为得到收敛解需要迭代很多步数满足如下条件时说明已收敛：当从一次迭代进入下一次迭代时，求解变量值的变化可以忽略不计可以通过残差图来监控这个趋势所有的量已达到守恒状态收敛解的精确度取决于：所选计算模型的适合度和精确度网格的分辨率和独立性模型求解建立数学模型.计算并监控.一个收敛的、网格独立的解将会提供有效的工程解!检查结果检查结果，评估求解方案并提取有效数据可视工具可以用于回答如下问题：整体的流动形式？是否有分流？震动、剪切层等来自于哪？流动的主要特征是否已解决？数据显示工