哈尔滨工业大学fluent讲义各种计算模型介绍网格介绍

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1、FLUENT6.0的使用能源与环境工程中心哈尔滨工业大学Fluent简介主流的CFD软件之一主要用来计算复杂几何形状的流动和换热问题其数学模型的组成主要是以纳维-斯托克斯方程与各种湍流模型为主体再加上多相流模型、热辐射模型、化学组分的输运、燃烧与化学反应流模型等.大多数附加的模型是在主体方程组上补充一些附加源项、附加输运方程与关系式.求解器FlowWizard，针对设计工程师使用FIDAP，基于有限元方法Polyflow，针对粘弹性流动的MixSim，针对搅拌混合的专用AirPak，强大的通风系统分析IcePak，专业的电子热分析Qfin，专门针对散热

2、器优化针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用的不同的数值解法，以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到优化组合，形成多种解算器，可根据实际应用选择恰当的求解器产生FLUENT所需要的网格gambitTgrid：在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生的）产生三角网格，四面体网格或者混合网格，用其他软件（ANSYS）gambit单独的完整的CFD前处理器建立几何体和导入几何体生成网格检查网格质量设置边界类型和介质类型Boundarylayers在边界处对2D问题，附着在edges对3D问题，附着在faces线网格划分面网格面

3、网格体网格体网格Hex/Wedge:CooperTet/Hybrid:TGrid顶点类型EEESSSCCCRREnd(E)0

4、Formulaforsubmapscheme:4*End+L*Side+M*(E+C)+N*(2*E+R)ESSESEESMap:4*End+4*SideEEEECEECDefaultHowtoMakeaVolumeCooperableManuallychangethevertextypesonthesidefacessotheyaremappableand/orsubmappableEESSSSEEEEECExample:manuallychangethevertextypes网格划分网格生成质量对计算精度与稳定性影响极大。在几何形状复杂的区域上要生

5、成好的网格相当困难Meshinggridnumbergridquality超过90％的精力要用在生成合适的网格上策略BoundarylayersPre-meshingSizingfunctions为降低离散误差，减少单元数量，最好使用hex(六面体网格)对形状复杂的几何体可分解成几个简单几何体再用六面体网格Gambit可读入其它CFD软件生成的图形也可读入autocadproE等cad软件生成的图形CAD中创建的图形要输出为.sat文件，要满足一定的条件。对于二维图形来说，它必须是一个region，也就是说要求是一个联通域。对于三维图形而言，要求其是一

6、个ASCIbody由于各软件设置的最小识别尺寸不同，导入后的几何体可能会出现：不完整、有缝隙的几何体有一些CFD分析时不需要的一些细小的几何结构清理过程主要采用gambit中的虚几何操作。unconnectedrealedges/facesconnectedvirtualedges/facesEdgeSplitsExample:Gambit中有三类几何体：Real:Virtual:根据一个或多个实体(real，称为宿主)来确定其几何描述Facetedgeometry(有小面的几何体):象virtual一样处理一些实几何操作对虚几何体不能正常使用多相流动

7、Multiphaseflowinfluent同一物质，不同的相(气、液、固)不同的物质相同的相（水和油）整个流体系统分为主相和多个次相主相看成是连续介质次相离散分布在连续相中MultiphasemodelsDispersedphasemodel(DPM)：拉格朗日离散相模型粒子/液滴/气泡在定常和非定常流动中的粒子轨迹动量、热和质量与流体之间的耦合液滴的蒸发和沸腾，湿颗粒的干燥Mixturemodel:N种组分的混合模型求解混合物的动量方程，通过确定相对速度来描述离散相Eulerianmultiphaseflowmodel:欧拉多相流模型针对于N种固体

8、颗粒的气－固流和液－固流的粒子相模型对各相求解动量和连续方程Volumeoffluidmode