Fluent性能分析
Ansys专业的流体力学分析软件:FLUENT介绍
Ansys 专业的流体力学分析软件:FLUENT 介绍
想起CFD,人们总会想起FLUENT,丰富的物理模型使其应用广泛,从机翼空气流动到熔炉燃烧,从鼓泡塔到玻璃制造,从血液流动到半导体生产,从洁净室到污水处理工厂的设计,另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械,气动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应用。今天,全球数以千计的公司得益于FLUENT 的这一工程设计与分析软件,它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛,是目前功能最全的CFD 软件。
FLUENT 因其用户界面友好,算法健壮,新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。长期以来,功能强大的模块,易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT 受到企业的青睐。
网格技术,数值技术,并行计算
计算网格是任何CFD 计算的核心,它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元,在单元上计算并存储求解变量,FLUENT 使用非结构化网格技术,这就意味着可以有各种各样的网格单元:二维的四边形和三角形单元,三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。这些网格可以使用FLUENT 的前处理软件GAMBIT 自动生成,也可以选择在ICEM CFD 工具中生成。
在目前的CFD 市场, FLUENT 以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称,久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度,新的NITA 算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间,成熟的并行计算能力适用于NT,Linux 或Unix 平台,而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能,通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU 的计算负载。 广州有道科技培训中心 h t t p ://w w w .020f e a .c o m
基于Fluent软件的除尘器性能分析及结构优化
C£M€tiT2021.N〇.4
基于Fluent软件的除尘器性能分析及结构优化
宁波,任鹏,喻宏祥,李志军
(天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400)
摘要:某厂5000 t/d窑尾电改袋除尘器在运行过程中烟气发生偏风,导致该设备一侧的运行负荷增加,同时该侧滤袋经常出现破袋.针对此种情况,采用Fluent软件对设备进行内部流场分析,找出问题的原因并提出合理的导流装置布置方案,均化内部气流,进而提高设备的运行效率,避免破袋通过结构优化后,气流分布发生明显的改善,偏风情况得到有效的“诊治”,提高了设备的运行性能:
关键词:电除尘器;Fluent软件;数值模拟;布袋除尘器;结构优化
中图分类号:TQ172.688 文献标识码:B文章编号:1002-9877(2021)04-0038-03 DOI: 10.13739/ki.c n ll-1899/tq.2021.04.013
0引言
电改袋除尘器是将电除尘器内部的极线、极板、振打、高压电源以及顶部的变压器等部件拆除,保留 除尘器壳体和灰斗等部分,再将喷吹箱、净气室、出风管及气路等结构安装到原来的设备上,进而完 成由电改袋除尘器的过程,随着国家对环保要求的 标准越来越高,早期设计的电除尘器已经不能满足 现在的排放标准'因此一些老水泥厂的电除尘器纷 纷改为袋除尘器。电改袋除尘器已经在市场多年,有着改造成本低,改造周期短,运行稳定,又能符合 节能减排的政策[41,因此很受市场的欢迎。
然而,在实际改造过程中也存在一些不足,主要 是:设计过程中考虑了结构件的强度,却较少有研究 电改袋后气流分布状态的合理性,这样就可能影响 改造后的收尘效率;电除尘器和袋除尘器的收尘原 理不同,电除尘器的原理主要通过电场吸附将粉尘 收集11];而袋除尘器主要是通过滤袋捕捉将粉尘收 集,前者在工艺设计里考虑人口非标管道的布置情 况较少,而后者中烟气进人的分布状态是影响除尘 效率和滤袋寿命的关键因素之一[2]。因此,电除尘器 改袋除尘器需要谨慎对待,尤其对于人口气流的分 布状态一定要严格把控[5],对于人口气流分布状态不 均勻情况,一定要布置合理的导流装置进行均化,确 保袋除尘器能够处于良好的状态运行。可见,对电 改袋改造前或者改造后运行不好的设备做数值模拟 实验是很有必要的。通过仿真实验,可以较真实地 模拟出除尘器的气流分布状态,对有问题的设备进 行合理的结构优化,进而保证设备正常稳定的运行。本研究主要采用数值模拟技术对某厂电改袋除尘器 设备进行内部流场分析,找出现阶段的设备运行问题,并寻求出合理的导流布置方案,优化内部流场, 解决设备运行问题。
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——
Fluent
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序言
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FLUENT板式换热器的性能评价与分析
FLUENT板式换热器的性能评价与分析
摘要板式换热器是一种间壁式热交换器,结构紧凑,传热性能好。与其他换热设备相比,板式换热器具有很多优势,因此其在食品、造船、化工等领域具有广泛的应用,并且更优性能的换热器也在不断研发中。分析换热器性能的影响因素,是其研发中重要的一部分。本文对换热器性能的研究分为两部分,即实验研究和数值模拟研究,具体工作如下:(1)基于换热器性能测试实验台,在一系列不同工况下进行实验、计算换热器的传热系数,分析流体进口温度、流量对传热系数的影响;(2)研究人字形板式换热器的流动特性,利用FLUENT软件对换热器建立模型,通过计算结果来分析流动特性的影响因素,并分析波纹间距d、波纹高度h、和波纹倾角β等几何参数对流动特性的影响。30528 关键词板式换热器性能测试数值模拟
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Performance Evaluation and Analysis of the plate heat exchanger
Abstract
Plate heat exchanger is a piding wall type heat exchanger, with compact structure, and good heat transfer performance. Compared the plate heat
exchanger with other heat transfer equipment, it has many advantages, that has more and more widely applications in food, shipbuilding, chemical and other fields, and the heat exchanger of better performance is also being developed. As an important part of its research and development is to analyzing the influencing factor.Studies of the performance of the heat exchanger in this article is pided into two parts, namely experimental research and numerical simulation studies, specifically as follows: (1) Based on heat exchanger performance test bench, experiment for the plate heat exchanger to calculate the coefficient of heat transfer in a range of different conditions, analyze the impact of fluid inlet temperature, flow rate of the heat transfer coefficient;(2) Analyze the flow characteristics of the chevron plate heat exchanger, calculation models with computational fluid dynamics software FLUENT, analyze the flow characteristics of factors with simulation results, and analyze effects of the flow characteristics on the flow characteristics which as ripple of spacing d, corrugation height h, and ripple of dip angle ß.
FLUENT与flow3d对比
FLUENT与flow3d对比
1Fluent功能简介:
Fluent,世界领先的计算流体动力学软件商和服务商,宣布,近期发布的旗舰级流体分析软件FLUENT6.3版使用C++ Compiler 9.0 for Linux,包含专门针对Linux操作系统开发的内核,能够显著提升计算性能。FLUENT 6.3 版通过计算9个典型的CFD 例子,展示了高达50%的性能提高。该编辑器已经被应用到Intel Xeon中。试验还证明了在使用Inte Itanium处理器时软件性能也得到很大程度的提升。到目前为止,FLUENT 是世界上市场占有率最高的专业CFD 软件,广泛的运行在Linux 操作系统上。
FFluent即将发布的软件是基于Intel编译程序专门开发的。因为通过我们测试多个编译程序,它的性能最佳,自动化程度也是最高” Paul Bemis,Fluent公司主管市场的副总裁说。F我们很多用户都使用Linux的系统,FLUENT 6.3 获取的性能提高能帮助用户降低CFD计算时的运算周期。Intel很早就与我们一道努力调试和提高软件的性能,我们对这个出色的合作成果感到非常自豪。
FIntel理解软件研发产品对需要高性能计算的系统工程来说是最重要。” Jame s Reinders,Intel软件产品部门总监说,FFluent选择了Intel C++ Compiler for Linux 来帮助用户在高性能计算应用,如仿真、模拟和科学分析等方面取得优秀的计算性能。”
世界计算流体动力学软件与服务领域领先的Fluent公司发布的CFD软件最新版本,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动,在流体建模中广泛的被应用。v6.3版拥有300个新功能以扩充CFD软件在所有工业领域的应用范围。
fluent仿真案例
fluent仿真案例
Fluent仿真是一种广泛应用于工程领域的计算流体力学(CFD)软件。它通过对流动、传热和化学反应等物理过程进行数值模拟,可以帮助工程师们更好地理解和优化各种设备和系统的性能。下面将列举一些使用Fluent仿真的案例,以展示其在不同领域的应用。1. 汽车空气动力学优化
Fluent仿真可以对汽车外形进行流体力学分析,优化车身设计,降低风阻系数,提高车辆的燃油效率和稳定性。
2. 建筑空调系统设计
通过Fluent仿真,可以模拟建筑内部空气流动和热传递,优化空调系统的设计和布局,提高室内空气质量,节约能源消耗。
3. 风力发电机翼型设计
Fluent仿真可以模拟风力发电机翼型在风中的流动情况,优化翼型的气动性能,提高风力发电机的发电效率。
4. 燃烧室设计
Fluent仿真可以模拟燃烧室内的燃烧过程,优化燃烧室的结构和燃料喷射方式,提高燃烧效率和减少污染物排放。
5. 石油钻井流体力学分析
Fluent仿真可以模拟油井中流体的流动和压力变化,帮助工程师们优化钻井参数,提高钻井效率和安全性。
6. 医疗器械设计
通过Fluent仿真,可以模拟医疗器械与人体组织的相互作用,优化器械的设计和材料选择,提高治疗效果和患者的舒适度。
7. 液压系统优化
Fluent仿真可以模拟液压系统中液体的流动和压力变化,优化管路设计和阀门选择,提高液压系统的效率和响应速度。
8. 船舶流体力学分析
通过Fluent仿真,可以模拟船舶在水中的流动情况,优化船体设计和推进系统,提高船舶的航行性能和燃油经济性。
9. 食品加工设备设计
FLUENT基础知识总结
FLUENT基础知识总结
Fluent是一种专业的计算流体动力学软件,广泛应用于工程领域,用于模拟流体动力学问题。下面是关于Fluent软件的基础知识总结。
1. Fluent软件概述:
Fluent是一种基于有限体积法的流体动力学软件,可用于模拟和分析包括流体流动、传热、化学反应等在内的多种物理现象。它提供了强大的求解器和网格生成工具,可处理各种复杂的流体问题。
2.求解器类型:
Fluent软件提供了多种类型的求解器,用于求解不同类型的流体动力学问题。其中包括压力-速度耦合求解器、压力-速度分离求解器、多相流求解器等。用户可以根据具体的问题选择合适的求解器进行模拟计算。
3.网格生成:
网格生成是流体模拟中的重要一步,它将复杂的物理几何体离散化成小的几何单元,用于计算流体动力学的变量。Fluent提供了丰富的网格生成工具,包括结构化网格和非结构化网格。用户可以通过手动创建网格或使用自动网格生成工具来生成合适的网格。
4.区域设置:
在使用Fluent进行模拟计算之前,需要对模拟区域进行设置。区域设置包括定义物理边界条件、初始化流场参数、设定物理模型参数等。这些设置将直接影响到最终的模拟结果,因此需要仔细调整和验证。
5.模拟计算过程:
模拟计算的过程主要包括输入网格、设置求解器和边界条件、迭代求
解控制以及输出结果。在模拟过程中,用户可以根据需要对物理模型参数、网格精度等进行调整,以获得准确的计算结果。
6.模型与边界条件:
Fluent提供了多种物理模型和边界条件设置,包括连续介质模型、
湍流模型、辐射模型、化学反应模型等。用户可以根据具体问题选择合适
FLUENT软件简单介绍
FLUENT软件简单介绍
FLUENT是一种流体力学仿真软件,由美国ANSYS公司开发。它提供
了先进的流体流动和传热分析功能,广泛应用于各个领域,包括汽车工业、航空航天、能源和环境等。FLUENT的主要功能包括流体流动分析、传热
分析、压力分析以及结构力学分析等,可以帮助工程师和设计师进行流体
流动问题的解决和优化,提高产品设计的效率和性能。
FLUENT的用户界面简洁直观,提供了丰富的前后处理工具和可视化
功能,使用户能够方便地设置仿真模型、设定边界条件、运行仿真计算,
并对结果进行分析和展示。FLUENT支持多种模型和求解方法的选择,用
户可以根据具体需求来选择适合的方法来进行仿真计算。此外,FLUENT
还提供了丰富的物性数据和材料模型库,用于模拟不同流体和材料的性质
和行为。
FLUENT的应用领域非常广泛。在汽车工业中,FLUENT可以模拟车辆
的气动特性和燃烧过程,用于改善车辆的空气动力性能和燃烧效率。在航
空航天领域,FLUENT可以仿真飞机的气动力学表现和燃烧过程,用于改
善飞机的飞行性能和燃烧效率。在能源领域,FLUENT可以模拟电站的热
力循环和传热过程,用于提高电力发电效率。在环境领域,FLUENT可以
模拟气候变化、水质污染和废气排放等问题,用于评估和优化环境影响。
总之,FLUENT是一款功能强大的流体力学仿真软件,提供了先进的
流体流动和传热分析功能。它在各个领域都有广泛的应用,可以帮助工程
师和设计师解决复杂的流体流动问题和优化产品设计。通过使用FLUENT,可以提高工程设计的效率和性能,降低开发成本和风险,推动科技进步和
基于fluent的气体止推轴承出口性能仿真与分析
l 节 流 孔 ;一 滑块 本体 ;一 气 腔 ;一 弹 性 薄 板 ; 一 2 3 4
! Q 二 兰 Z
轴承
2 1 年4 0 2 期
C 1—1 4 / Be rn 01 No 4 N4 1 8 TH a g 2 2, . i
基于 f et l n 的气体止推轴承 出 口性能仿真 与分析 u
王莉娜 , 刘波 , 张君安
( 西安工 业大学 机 电工程学院, 西安 703 ) 10 2
摘要 : 用基 于有限体积法 的流体动力学软件 f et仿真气体轴承气膜 出 口处 的压 力分布 , 对层流模 型和湍 采 l n, u 并 流模型仿真 的结果进行对 比。在 用湍流模 型仿真时 , 比理想光 滑壁 面和粗糙 壁面的仿真结果 , 对 分析 了壁 面粗 糙度对气体轴承性 能的影 响 , 同时 f e t l n 仿真的结果也有效地验证 了传统数值仿真 时为简化模 型所做 的一系列 u
Ab t a t h a l o t t r s u e d sr u in o e g sb a n si smu a e t l e t h c a e n t ef sr c :T e g sf m ul e s r it b t f h a e r g i ltd wi F u n i h i b s d o — i ep i o t i s h w s h i n t ou t o ,a d t e smu ain r s l o a n rf w mo e s c mp r d wi h to u b ln o d 1 i v l me meh d n h i l t e u t fl mi a o d li o a e t ta f tr u e tf w mo e . e o l h l W h n t r u e c d l su e e u b l n e mo e s d,t e ef cs o a l o g n s n t e p ro ma c fg sb a n s ae a ay e h o g i h f t fw l r u h e so h ef r n e o a e r g r n lz d t ru h e i
fluent计算中检测点速度
一、引言
在现代社会中,计算机已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。随着计算机技术的不断发展,计算机的计算速度也越来越快,这为我们的工作和生活带来了极大的便利。然而,在进行大规模计算时,我们往往需要对计算结果进行验证,这就需要检测计算中的各个节点的速度是否符合预期。本文将重点讨论在计算中如何检测节点的速度,并提出一种方法来实现这一目标。
二、节点速度检测的意义
1.计算中的节点速度对计算质量和效率具有重要影响。不同节点的速度差异可能导致计算结果的偏差,甚至影响计算的正确性。
2.及时检测节点速度可以帮助我们发现节点故障或性能下降的问题,并及时进行维护和调整,保障计算任务的顺利进行。
3.对节点速度进行监控和检测也是对计算资源的有效利用,能够有效地调配计算资源,提高计算效率和节约成本。
三、节点速度检测的方法
1.基于性能测试工具的节点速度检测
可以利用性能测试工具对计算节点的速度进行测试,常用的性能测试
工具包括Unixbench、Iperf、Dbench等。这些工具可以通过对计算节点进行一系列的性能测试,包括计算速度、IO速度、网络速度等,
从而得到节点的性能评估结果。
2.基于日志分析的节点速度检测
通过分析计算节点的日志记录,可以了解节点的运行情况和性能表现。通过对日志中的计算速度、处理时间等数据进行分析,可以评估节点
的性能表现,并及时发现节点性能下降或故障的问题。
3.基于监控系统的节点速度检测
利用监控系统对计算节点的运行情况进行实时监控,可以及时发现节
点的性能问题。监控系统可以通过监控节点的CPU、内存、网络等资
运用fluent软件对板式换热器性能的数值分析
g r e a t l y r e d u c e d e x p e r i me n t a l c o s t s ,c a n a c c u r a t e l y g e t t h e n u me r i c a l s o l u t i o n o f t h e h e a t e x c h a n g e r a t a p a r t i c u l a r l o c a —
t i o n,a n d t r e n d a na l y s i s o f t e mp e r a t ur e,p r e s s u r e,a n d lo f w r a t e . Two i mp o r t a nt pa r a me t e r s o f n o r ma l pi t c h a nd c o r r ug a — t i o n a n g l e wh i c h g r e a t l y i mpa c t e d t h e h e a t t r a n s f e r a n d lo f w f r i c t i o n c h a r a c t e is r t i c s o f p l a t e h e a t e x c h a ng e r we r e n u me r i c a l a n a l y z e d b y us i ng t h e Fl u e n t s o f t wa r e .Te mp e r a t u r e i f e l d,p r e s s u r e i f e l d a n d lo f w ie f l d u n d e r di f f e r e n t pa r a me t e r s we r e o b— t a i n e d a n d a na l y z e d c o mp a r a t i v e l y .
fluent旋转机械案例
fluent旋转机械案例
本文将介绍一些基于Fluent的旋转机械案例。Fluent是一款用于流体力学仿真的商业软件,它可以用来模拟液体、气体和多相流的运动。在旋转机械领域,Fluent可以用来模拟叶轮、泵、涡轮等旋转设备的流动特性。下面是一些基于Fluent的旋转机械案例:
1. 叶轮流动分析:叶轮是旋转机械中最常见的一种,它的流动特性对于性能和效率至关重要。利用Fluent,可以对叶轮的流动进行仿真分析,以确定最佳设计参数和流动特性。
2. 离心泵性能分析:离心泵是一种常见的旋转机械,它的性能与设计参数和流动特性密切相关。使用Fluent可以对离心泵的性能进行分析,以优化其设计并提高效率。
3. 涡轮模拟:涡轮是一种能量转换设备,可以将流体动能转换为机械能。Fluent可以用来模拟涡轮的流动特性,以确定其性能和效率,并优化其设计。
以上是几个基于Fluent的旋转机械案例,利用这些案例可以更好地了解Fluent在旋转机械领域的应用和优势。
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基于FLUENT与正交实验法的二通插装阀性能分析及结构优化
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是一门综合了流体力学、计算数学和计算机科学等多学
科知识的交叉学科。CFD软件被广泛应用于工程领域,可用于
模拟和分析各种流体现象。其中,Fluent是一款被广泛使用
的计算流体力学通用软件,本文将对其进行详尽介绍。
一、Fluent软件的简介
Fluent是美国ANSYS公司推出的一款流体力学仿真软件,已
经成为了全球工程仿真界最为流行的工具之一。该软件内置了丰富的求解器和算法库,可用于模拟包括传热、流淌、多相流、反应等在内的各种物理现象。Fluent具有综合性、灵活性和
高精度的特点,能够支持各类工程问题的模拟与分析。
二、Fluent软件的功能特点
1. 多物理场耦合模拟能力:Fluent支持多物理场的耦合模拟,如流体力学、传热、化学反应等。用户可以便利地将多个模拟场景进行耦合,实现真实物理现象的模拟和分析。
2. 多标准模拟能力:Fluent可实现多标准模拟和跨标准传递
分析,从宏观到微观的全过程仿真。这使得用户可以更全面地了解系统的行为和特性。
3. 自由表面流模拟:Fluent具备卓越的自由表面流模拟能力,可以模拟液体与气体之间的界面行为。在船舶、液相冷却器等领域得到了广泛应用。
4. 求解器丰富:Fluent内置了多种求解器和前处理器,可适
应不同问题的求解和分析需求。用户可依据详尽问题选择合适的求解器,提高仿真效率和精度。
5. 高精度的算法库:Fluent拥有精确可靠的数值方法和算法库,可以满足不同工程问题的精度要求。其算法被广泛验证和应用,可保证结果的准确性。
飞机fluent分析报告
飞机Fluent分析报告
1. 引言
飞机的设计和优化一直是航空工程师们关注的重点。在过去的几十年里,CFD (Computational Fluid Dynamics)模拟已经成为飞机设计过程中的重要工具。本
文将使用Fluent软件对一个飞机的气动性能进行分析,并给出相应的结果和讨论。
2. 方法
2.1 计算模型建立
本次分析选取了一种常见的中型客机作为计算模型。首先,需要进行几何建模。飞机的几何模型通常由复杂的曲线和曲面组成,需要进行建模和网格划分。然后,通过Fluent软件导入几何模型,并进行流场网格划分。
2.2 边界条件设置
在进行飞机气动性能分析时,合理设置边界条件非常重要。在本次分析中,我
们将机身表面设置为无滑移壁面,机翼和尾翼设置为带有升力的壁面,进气口设置为入口边界条件,出气口设置为出口边界条件。
2.3 数值模拟
在Fluent中,使用Navier-Stokes方程组对飞机周围的流场进行数值模拟。为
了准确模拟飞机周围的流动,需要采用适当的湍流模型。在本次分析中,我们选用
k-epsilon湍流模型。
2.4 结果分析
模拟计算完成后,我们将对结果进行分析。主要关注飞机周围的气动性能指标,例如升力、阻力、失速速度等。同时,还可以对流场进行可视化处理,以更直观地观察流动情况。
3. 结果与讨论
经过数值模拟和分析,我们得到了飞机的气动性能结果。在此给出一些主要的
结果和讨论:
•升力系数曲线:通过改变攻角,可以获得不同攻角下的升力系数曲线。
该曲线能够反映飞机在不同飞行阶段的升力性能。
•阻力系数曲线:随着攻角的增加,飞机的阻力系数也会增加。阻力系数曲线可以帮助我们评估飞机的阻力性能。
利用FLUENT软件对太阳能墙热性能分析研究
Vol.40 No.3
Jun. 2019
大连大学学报
JOURNAL OF DALIAN UNIVERSITY 第40卷 第3期2019年06月
利用FLUENT 软件对太阳能墙热性能分析研究
顾祥红,王良煜
(大连大学 建筑工程学院,辽宁 大连 116622)
摘 要:初步介绍太阳能墙发展历程中几个重要的阶段,对传统Trombe 墙进行的结构、工作原理、存在的缺陷等方面论述,介绍了其他复合太阳能墙体。进行FLUENT 软件介绍,在已有的固定条件下,通过改变影响因素,来获取最佳的太阳能利用,满足冬季室内日常供暖,为人们生活在舒适的室内环境中提供重要一环,阐述了FLUENT 软件在太阳能墙利用方面取得的成果。关键词:太阳能墙;Trombe 墙;Fluent 软件模拟
中图分类号:TU18 文献标识码:A 文章编号:1008-2395(2019)03-0033-04收稿日期:2019-03-29
基金项目:大连金普新区科技专项项目2018-1。
作者简介:顾祥红(1968-),女,教授,研究方向:建筑节能、绿色建筑。
0 引言
“日出而作兮日入归”人类的日常生活都离不开太阳,太阳直接或间接提供我们日常所需的能量,同时太阳所具有的能源丰富,合理利用太阳可有效缓解能源危机问题,并营造良好的环境。由于化石燃料储量日益下降,且不可再生,人们意识到能源枯竭的严重性,于是太阳能逐渐进入人们的视野,太阳能是多种清洁能源之一,有良好的发展前景。太阳能利用的诸多形式中,最为常见两种形式是光电转换和光热转换,太阳能电池是最常见的太阳能光电转换,而太阳能的光热转换已不局限于太阳能热水器,复合太阳能墙与建筑一体化已被越来越多的人注意,复合太阳能墙是一种不需要机械提供动力,通过被动式收集太阳所辐射的能量,来提供日常生活所需部分能源,冬季也可为室内供暖的新型太阳能墙体,可有效节约能源并使人们居住在更加舒适的环境中。
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Fluent性能分析
仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合
fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单
对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,
fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的
格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。
而且fluent5.5以前的版本(包括5。5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合
用。
同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域
所以,用fluent做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)
其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,
这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得
大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。
但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,
我到现在还不明白fluent是怎么搞的。
综上,我觉得,如果对付老板的一些工程项目,可以用fluent对付过去但是如果真的做论文,或者需要发表文章,除非是做一些技术性工作,比如优化计算
一般用fluent是不适合的。
我感觉fluent做力的计算是很不错的,做流场结构的计算,即使得出一些涡也不是流场本身性质的反应,做低速流场计算,fluent的优势在于收敛
速度快,但是低速流场计算,其大多数的着眼点在于对流场结构的探索,所以计算得到的结果就要好好斟酌一下了,高速流场的模拟中,一般着眼点在于气动力的结果,压力分布
以及激波的捕捉,这些fluent做的很不错。对于多相流,旋转机械我没有做过,就不好随便说了希望做过其他方面工作的大侠也总结一下
对于运用fluent来求解问题,首先要对本身求解的物理模型有充分的了解,只有在这个基础上,才能够选择出正确的,计算模型以及相应的边界条件。
对于fluent计算的方法,确实是采用的有限体积法,不过对基于非结构网格的5.X,我
个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格,因为非结构网格情况下,交错网格
的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。一般见到的非结构网格下FVM(有限体积法)多半还是采用的同位网格而非交错网格,这个问题还可以进一步探讨。对于非结构网格而言,目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了,再高精度目前还没法做到,或者说
还没有做到很实用。
对于gambit做网格,确实不是十分的理想,不过这个也不能怪罪gambit,因为非结构
网格的生成方法,本身在理论上就有一些瑕疵(姑且这样说吧,不能说是错误,呵呵)
所以对于一些十分复杂,而且特殊的流场,可能最终生成的网格会很不理想,这个时候
多半需要采取一些其它的迂回的方法,例如将复杂区域分区,分成一些简单的区域,然
后在简单区域里面生成网格,最后再组合,而不是将整个复杂区域教给gambit让其一次生成网格。有时在软件做不到的地方,就需要人想法补上了。
对于壁面网格的问题,gambit中提供了生成边界层网格的方法,恩,不知道是否这个功
能也同样不能满足所需。gambit中边界层网格只是在壁面法向进行特别的处理。对于壁
面切向方向则是和边界层外网格尺度相当的。
对于fluent的适用范围,我很同意stipulation的说法,本身fluent是一个比较成熟的商业软件,换句话说,其适用的数值方法,多半也是目前相对比较成熟的方法之一。
因此用fluent来做工程项目确实是很适合的,因为它相对效率较高,而且实际上fluent中有一些对特殊问题的简化处理其目的也是直接针对工程运用的。因此如果是完全的基于fluent做流场分析,然后做论文,这样是不行的。需要强调的是,fluent
仅仅是一种CFD的工具,一个相对好用的工具。
对于fluent做高速可压流动问题,我做的不多,不知道stipulation兄对fluent评
价怎样,我个人觉得,由于有限体积法本身对于求解有间断(激波)的流动问题就存在
一定的误差的,有限体积法实际上应该更加的适合于不可压流动问题,因为这个方法本身的特点就保证了通量的守恒,对于不可压流动,那就是保证了整个流场的质量守恒。
就我个人观点而言,对于算激波的问题似乎还是得要实用一些高精度格式,例如NND,TVD ,时空守恒格式等。顺便问stipulation一个问题,在算钝头体(导弹)小攻角来流夸音速流动问题时,在计算中是否有激波的振荡现象?(这个好像说有人做出实验了,我们这边有人在计算,可是死活算不出来振荡,他用的是StarCD了)对于两相流和旋转机械,我插上两句。两相或者多项流动中,fluent也提供了几种可用的方法,例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法,我对VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些,VOF方法称为体积函数法,以两相流