FLUENT培训
FLUENTUDF官方培训教程
FLUENTUDF官方培训教程一、引言FLUENTUDF（UserDefinedFunctions）是一种强大的功能，允许用户在FLUENT软件中自定义自己的函数，以满足特定的模拟需求。
为了帮助用户更好地了解和使用UDF功能，FLUENT官方提供了一系列培训教程，本教程将对其中的重点内容进行详细介绍。
二、UDF基础知识1.UDF概述UDF是FLUENT软件中的一种编程接口，允许用户自定义自己的函数，包括自定义物理模型、边界条件、求解器控制等。
UDF功能使得FLUENT软件具有很高的灵活性和扩展性，能够满足各种复杂流动问题的模拟需求。
2.UDF编程语言UDF使用C语言进行编程，因此，用户需要具备一定的C语言基础。
UDF编程遵循C语言的语法规则，但为了与FLUENT软件的求解器进行交互，UDF还提供了一些特定的宏和函数。
3.UDF编译与加载编写完UDF代码后，需要将其编译成动态库（DLL）文件，然后加载到FLUENT软件中。
编译和加载UDF的过程如下：（1）编写UDF代码，保存为.c文件；（2）使用FLUENT软件提供的编译器（如gfortran）将.c文件编译成.dll文件；（3）在FLUENT软件中加载编译好的.dll文件。
三、UDF编程实例1.自定义物理模型cinclude"udf.h"DEFINE_TURBULENCE_MODEL(my_k_epsilon_model,d,q){realrho=C_R(d,Q_REYNOLDS_AVERAGE);realmu=C_MU(d,Q_REYNOLDS_AVERAGE);realk=C_K(d,Q_KINETIC_ENERGY);realepsilon=C_EPSILON(d,Q_DISSIPATION_RATE);//自定义湍流模型计算过程}2.自定义边界条件cinclude"udf.h"DEFINE_PROFILE(uniform_velocity_profile,thread,position ){face_tf;realx[ND_ND];begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);realvelocity_magnitude=10.0;//自定义速度大小realvelocity[ND_ND];velocity[0]=velocity_magnitude;velocity[1]=0.0;velocity[2]=0.0;F_PROFILE(f,thread,position)=velocity_magnitude;}end_f_loop(f,thread)}3.自定义求解器控制cinclude"udf.h"DEFINE_CG_SUBITERATION_BEGIN(my_cg_subiteration_begin,d ,q){realdt=0.01;//自定义时间步长DT(d)=dt;}四、总结本教程对FLUENTUDF官方培训教程进行了简要介绍，包括UDF 基础知识、编程实例等内容。
2024版年度ANSYSFLUENT培训教材UDF
THANKS
感谢观看
2024/2/2
33
后处理功能增强
UDF可以用于后处理过程中，提 取流场数据并进行自定义处理。
5
编程环境与语言基础
编程环境
UDF的编写通常在ANSYS FLUENT提供的集成开发环境中进行，该环境支持C语言编程。
语言基础
UDF的编写需要具备一定的C语言基础，包括变量定义、控制结构、函数调用等方面的 知识。
2024/2/2
30
对比分析不同场景下性能表现
对比不同UDF之间的性能差异
通过对比不同UDF在同一场景下的性能表现，可以分析出各自的优势和不足，为后续的 优化和改进提供方向。
分析不同场景对UDF性能的影响
通过改变场景参数，如网格数量、时间步长等，可以分析出这些参数变化对UDF性能的 影响规律和趋势。
2024/2/2
多相流模拟
化学反应模拟
在多相流模拟中，UDF可以用于定义相间作 用力、相变过程等复杂现象。
对于涉及化学反应的流动问题，UDF可以用 于定义化学反应速率、物质输运等过程。
2024/2/2
7
02
UDF编程入门与实践
2024/2/2
8
准备工作与设置
1
安装ANSYS Fluent软件，并确认软件版本与 UDF兼容性。
燃烧模拟
通过UDF定义燃烧反应中的化学动 力学模型，模拟燃烧过程中的温度 场、浓度场和流场分布，分析燃烧 效率和污染物排放等。
16
拓展应用：多相流、化学反应等
2024/2/2
多相流模拟 通过UDF可以方便地定义多相流模型中的相间作用力、相 变等物理现象，模拟多相流体的混合、分离和传输过程。
化学反应模拟 UDF可以定义化学反应中的反应速率、反应热等参数，模 拟化学反应过程中的物质转化和能量传递现象。此外，还 可以模拟催化剂对化学反应的影响等。
Fluent6.3_入门基础培训
求解器选择（2）
FLUENT中有两种求解器 – 压力 基和密度基。 压力基求解器以动量和压力为基 本变量 –通过连续性方程导出压力和 速度的耦合算法 –只采用隐式方式对控制方程 进行线性化 压力基求解器有两种算法 –分离求解器 – 压力修正和 动量方程顺序求解。 –耦合求解器(PBCS)–压力和 动量方程同时求解
Fluent 基础
主要内容
发展历史
基本功能 软件结构及常用文件类型 安装方法（基于6.3版本） 基本概念 求解器的选择
离散格式
初始化 边界条件的设定
可用的参考资料
发展历史
1975年 谢菲尔德大学（UK）开发了Tempest 1983年 美国的流体技术服务公司creature推出fluent 1988年 Fluent Inc.成立 1995年 收购最大对手FDI公司（ FIDAP ） 1997年 收购Polyflow公司（粘弹性和聚合物流动模拟）
基本概念（6）
有旋流动和无旋流动：有旋流动是指流场中各处的旋度(流体微 团的旋转角速度)不等于零的流动，无旋流动是指流场中各处的 旋度都为零的流动。
流体运动是有旋流动还是无旋流动，取决于流体微团是否有旋 转运动，与流体微团的运动轨迹无关。流体流动中，如果考虑 粘性，由于存在摩擦力，这时流动为有旋流动：如果粘性可以 忽略，而流体本身又是无旋流，这时流动为无旋流动。
基于Fluent6.3的软件安装及破解方法：
1. 安装之前，时间调整到2005年；
2. 先装exceed（安装文件在X:\Exceed.v9.0\Exceed\SET UP），再装 gambit，最后装fluent；
3. 按照提示，复制相应的许可证license到fluent和gambit的目录里；
ANSYS FLUENT培训教材
– 动量守恒方程
– 能量守恒方程 – 组分守恒方程 – 体积力
– 等等
CFD 分析一般应用在以下阶段: – 概念设计 – 产品的详细设计
– 发现问题
– 改进设计 CFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和人力。
A Pera Global Company © PERA China
CFD如何工作?
• • • • 什么是全局的流动类型？ 是否有分离？ 激波、剪切层等在哪儿出现？ 关键的流动特征是否捕捉住了？
– 数值报告工具能给出以下量化结果：
• • • •
Examine results to ensure property conservation and correct physical behavior. High residuals may be caused by just a few poor quality cells.
Solid model of a Headlight Assembly
A Pera Global Company © PERA China
4. 设计和划分网格
Pre-Processing
3. 4. 5. 6. Geometry Meshing Physics Solver Settings
Triangle
A Pera Global Company © PERA China
四边形/六面体还是三角形/四面体网格
对沿着结构方向的流动，四 边形/六面体网格和三角形/ 四面体网格相比，能用更少 的单元/节点获得高精度的结 果 – 当网格和流动方向一致， 四边形/六面体网格能减 少数值扩散 – 在创建网格阶段，四边形 /六面体网格需要花费更 多人力
ANSYS CFD 求解器是基于有限体积法的
FLUENT官方培训教材(完整版)
Gas outlet
Oil outlet
Three- Phase Inlet
Water outlet
Contours of Oil Volume Fraction in a Three-Phase Separator
Update Model
1. 定义模拟目的
你希望得到什么样的结果（例如，压降，流量），你如何使用这些结果？ 你的模拟有哪些选择？ 你的分析应该包括哪些物理模型（例如，湍流，压缩性，辐射）？ 你需要做哪些假设和简化？ 你能做哪些假设和简化（如对称、周期性）？ 你需要自己定义模型吗？ FLUENT使用UDF，CFX使用 User FORTRAN 计算精度要求到什么级别？ 你希望多久能拿到结果？ CFD是否是合适的工具？
Solid model of a Headlight Assembly
Pre-Processing Mesh Physics Solver Settings
4. 设计和划分网格
计算域的各个部分都需要哪种程度的网格密度？ 网格必须能捕捉感兴趣的几何特征，以及关心变量的梯度，如速度梯度、压力梯度、温度梯度等。 你能估计出大梯度的位置吗？ 你需要使用自适应网格来捕捉大梯度吗？ 哪种类型的网格是最合适的？ 几何的复杂度如何？ 你能使用四边形/六面体网格，或者三角形/四面体网格是否足够合适？ 需要使用非一致边界条件吗？ 你有足够的计算机资源吗？ 需要多少个单元/节点？ 需要使用多少个物理模型？
Problem Identification Identify domain
2. 确定计算域
FLUENT_UDF官方培训教程
FLUENT_UDF官方培训教程
必须原创
FLUENT UDF全称为Fluent User Defined Functions，是ANSYS Fluent有限元分析软件的一种高级应用技术，主要用于定制流体、多相流及热传导模拟中的特殊调整元件。
本文介绍如何使用FLUENT-UDF进行实际模拟的培训教程。
一、FLUENTUDF的概念
FLUENT UDF是一种定制的技术，它可以灵活地增强Fluent本身的模拟能力，并让用户能够自定义函数来调整流体、多相流及热传导模拟中的特殊参数。
FLUENT UDF是一种可以定义特殊参数和条件的技术，它可以让Fluent本身的模拟更加强大。
用户可以根据实际的需求自定义这些特殊参数，从而实现更加全面和精确的模拟。
二、FLUENTUDF的步骤
2.编写UDF函数：
UDF函数可以用C或Fortran语言编写，也可以用Fluent自带的UDFEasy编译器编写。
编写UDF函数的基本步骤是：
(1)编写UDF函数的声明，它在编译器的第一行声明，用于定义函数的相关参数；
(2)编写函数代码，用于计算流体及热传导的相关参数；
(3)编写函数的结束部分，使函数返回正确的值并运行成功。
Fluent入门基础培训
– 压力基求解器: /solve/init/fmg-initialization – 密度基求解器: 当选择密度基求解器后在 GUI里可见
FMG 在粗网格上用多重网格求解
– 通过 TUI 命令来设置
软件结构及常用文件类型（2）
GAMBIT 设置几何形状 生成2D或3D网格
几何形状或 网格
其它软件包， 如CAD，CAE等
prePDF
2D或3D网格
PDF查表
FLUENT
PDF程序
网格输入及调整 物理模型 边界条件 流体物性确定 计算 结果后处理
边
界
网
体边
格
网界
格和
（ 或
）
TGrid
网格 2D三角网格
安装方法
基本概念（1）
理想与实际流体：根据是否考虑流体的粘性，可将流体分为理 想流体和实际流体。
可压缩流体与不可压缩流体：根据流体压缩性的大小，可将流 体分为可压缩流体与不可压缩流体。密度随压强变化大且不可 视为常数的为可压缩流体，反之，称为不可压缩流体。 正常情况下，液体和低速气体（<50m/s）可视为不可压缩流体。
– 更真实的初值能提高收敛稳 定性，加速收敛过程.
– 有些情况需要一个好的初值
在特定区域对特定变量单独 赋值
– 自由射流（喷射区高速） – 燃烧问题 （高温激活反应） – 单元标注（自适应）
FMG 初始化（2）
Full MultiGrid (FMG) 能用来创建更好的初场
– FMG 初始化对包括大的压力梯度和速度梯度的复杂流动有用 – 在粗级别网格上求解一阶欧拉方程 – 可用于压力基或密度基求解器，但限于稳态问题
精度与经济性
Fluent培训资料：1-2流体力学与CFD基础
1、流体力学基础
流体运动守衡方程 • 质量守衡方程 • 动量守衡方程-牛顿运动定律 • 能量守衡方程-热力学第一定律
dA
例: 均布, 1D, 稳态流动
Fx P1A1 P2A2 (m V) 2 (m V) 1 m = AV
1、流体力学基础
动量守衡
N-S方程(广义动量方程)：
vx vxvx vyvx
t
x
y
vzvx
z
g x
P x
Rx
x
e
vx x
y
e
vx y
z
e
vx z
Tx
vy vxvy
t x
y
z
任何流体问题都必须满足质量守恒定律。该定律可表达为： 单位时间内流体微元体中质量的增加，等于同一时间间隔内 流入该微元的净质量。
1、流体力学基础
动量守衡
动量流入
动量 总量
动量流出
净力
表述
净力 = 动量增加率 + 流出的动量 - 流入的动量
积分方程
F
d (mv)
dt
t
cv
vd
vv cs
2、CFD基础
2.1 CFD模型的数值求解方法概述
（1） 有限差分法 有限差分法是历史上采用最早的数值方法，对简单几何形
状中的流动与换热问题也是一种最容易实施的数值方法。其基 本点是：将求解区域用与坐标轴平行的一系列网格线的交点所 组成的点的集合来代替，在每个节点上，将控制方程中每一个 导数用相应的差分表达式来代替，从而在每个节点上形成一个 代数方程，每个方程中包括了本节点及其附近一些节点上的未 知值，求解这些代数方程就获得了所需的数值解。由于各阶导 数的差分表达式可以从Taylor(泰勒)展开式来导出，这种方法又 称建立离散方程的Taylor展开法。
ansysfluent官方培训教程07udf
ansysfluent官方培训教程07udf一、教学内容本节课我们将学习Ansys Fluent官方培训教程的第七部分，主要内容包括UDF（UserDefined Functions）的入门和使用。
通过本节课的学习，学生将掌握如何使用UDF自定义边界条件、修改流场变量以及实现更复杂的功能。
二、教学目标1. 了解UDF的概念和作用；2. 学会使用UDF自定义边界条件；3. 掌握通过UDF修改流场变量的方法；4. 能够运用UDF实现简单的人工天气变化。
三、教学难点与重点重点：UDF的概念和作用、UDF的基本语法和使用方法。
难点：通过UDF修改流场变量、实现复杂功能。
四、教具与学具准备1. 电脑；2. Ansys Fluent软件；3. UDF示例文件；4. 教学PPT。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解通过UDF实现边界条件修改的实例，让学生了解UDF的作用和基本使用方法。
2. 知识讲解：详细讲解UDF的概念、基本语法和使用方法，让学生理解如何通过UDF实现自定义功能。
3. 例题讲解：分析并讲解UDF示例文件，让学生学会如何编写和应用UDF。
4. 随堂练习：让学生自行尝试修改示例UDF文件，观察修改后的流场变化，巩固所学知识。
5. 课堂讨论：引导学生探讨如何利用UDF实现更复杂的功能，如人工天气变化。
六、板书设计板书设计如下：1. UDF概念和作用2. UDF基本语法3. UDF使用方法4. UDF实现边界条件修改5. UDF实现流场变量修改6. UDF实现复杂功能示例七、作业设计1. 请用UDF实现一个自定义边界条件，并观察流场变化。
答案：自定义一个速度边界条件，使得入口速度为某一固定值。
2. 请用UDF修改流场中的某一变量，并观察变化。
答案：通过UDF修改流场中的密度值，使得某一区域密度增加。
3. 请尝试利用UDF实现一个简单的人工天气变化模型。
答案：通过UDF修改温度场，实现温度随时间的变化，模拟气温变化。
2024版ansysfluent官方培训教程07udf
选择合适的编程工 具
可以使用任何支持C语言的编程 工具来编写UDF程序，如 Microsoft Visual Studio、 Code:Blocks等。根据实际需求 选择合适的编程工具进行安装和 配置。
03
编写简单的UDF程 序
在了解基本语法和编程规范后， 可以尝试编写一个简单的UDF程 序，如计算流场中某点的速度大 小。在编写过程中，需要注意代 码的规范性和可读性。
2024/1/26
3
UDF定义及作用
01
UDF（User-Defined Function） 是用户自定义函数，允许用户在 ANSYS Fluent中编写自己的代 码来解决特定问题。
02
UDF可以用于定义边界条件、物 性参数、源项、控制方程等，扩 展了ANSYS Fluent的功能和灵 活性。
03
switch-case等，用于实现条 件判断。
循环结构包括for循环、while 循环和do-while循环，用于实 现重复执行某段代码的功能。
2024/1/26
在使用控制语句和循环结构时， 需要注意语法格式和正确使用 大括号（{}）来定义代码块。
13
UDF常用函数库介绍
数学函数库包含了常见的数学运算函数，如sin、 cos、sqrt等。
2024/1/26
不收敛问题
调整求解器设置、改进网格质量或调整边界条件，以提高求解收敛性。
21
性能优化建议
优化算法
选择更高效的算法和数据结构，减少计算量 和内存占用。
并行计算
利用ANSYS Fluent的并行功能，加速UDF 的计算过程。
2024/1/26
减少I/O操作
减少不必要的文件读写操作，以提高程序运 行效率。
《fluent讲义》课件
Fluent的模拟应用和优化技术
1
热传导模拟
模拟热传导过程，包括传热、热辐射和相变，以优化能量传递和系统效率。
2
多物理场模拟
将不同物理场耦合进行模拟，如流体-固体、流体-电磁和流体-热传导，以研究多 场耦合效应。
3
物流耦合模拟
模拟流体和结构耦合，研究流体对结构的影响，以及结构变化对流体行为的反馈。
流体力学概念与模拟
1 流体力学基础
介绍流体力学的基本概念，包括质量守恒、 动量守恒和能量守恒。
2 多相流模拟
探索多相流模型，如气固流、气液流和固液 流，并学习如何模拟这些复杂的流体行为。
3 湍流模拟
了解湍流的产生机制和模型，并学习如何进 行湍流模拟以预测和优化流体行为。
4 化学反应模拟
研究流体中的化学反应过程，包括燃烧、化 学反应和质量转移，并模拟这些过程的影响。
Fluent的动网格技术和并行计算
动网格技术
介绍Fluent中的动网格技术，包括网格自适应和网 格重构。动态调整网格以捕捉流动细节和提高模拟 精度。
并行计算
探索Fluent中的并行计算技术，利用多核处理器和 集群系统提高模拟速度和处理大规模模拟任务。
Fluent的后处理工具和工程应用案例
后处理工具
Fluent的操作和界面介绍包括模型创建、网 格导入、参数设置等。
物理模型选择
深入了解Fluent所提供的多种物理模型选项，并 选择适合你的应用的模型。
用户界面
探索Fluent友好的用户界面，包括工具栏、菜单 栏、视图控制和后处理选项。
求解器设置
学习如何选择和设置合适的求解器以提高模拟效 率和准确性。
使用Fluent的后处理工具进行数据可视化、图表分析 和结果解释，以实现全面的模拟分析。
【fluent软件学习】计算流体力学软件Fluent培训共66页
• 在工程中，一般在边界层（靠近壁面）以外 的区域，将实际流体近似成理想流体，带来 的误差很小。
• 为什么要提出理想流体？
– 简化计算。 – 在数学上有很多成熟的、严格的解决理想流体运
动（势流）的方法。
11
理想气体方程式
• 理想气体方程式
学习目的
对计算流体力学原理有初步了解。 能够使用商用流体力学计算软件Fluent进
行简单地计算。 为后续采用Fluent解决工业中实际问题打
下基础。
1
• 什么是Fluent？
– Fluent是一款计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件。
• 如何学习Fluent？
PV=nRT
P：压力；V：体积；T：温度(K) n: 气体的摩尔量；R:气体常数 • 幸运的是，在工程应用范围内，实际气体采用理想
气体方程式进行近似可以达到足够的精度。
12
流体运动的描述方法
• 拉格朗日法 • 欧拉法。
13
拉格朗日法
• 该方法着眼于流体内部各质点的运动情况，描述 流体的运动形态。
20
三大守恒定律
• 三大守恒定律指的是：质量守恒、动量守恒和能量守恒定 律。
• 是流体力学的基础，事实上，只要能够得到满足这三个守 恒定律的解，就可以求解任何流体力学问题。
• 直接数值模拟（DNS）即是对这三个守恒定律的直接离散 求解，不依赖任何物理模型。
• 为何要有这么多理论模型（如边界层、湍流、层流）？
• 连续介质假设
– 连续介质假设认为真实流体所占有的空间可近似看作由“流体 质点”连续地无空隙地充满着。
– 换一句话说，就是在我们感兴趣的微小尺度内，都包含着无数 个流体分子。
用户自定义函数 FLUENT 入门培训
• UDF 代码被一次性编译成机器语言 (目标文件). • 高效地运行 UDFs。 • 创建能被求解器链接的函数库。 • 具备很多解释没有的功能，例如并行算法（ mixed mode arithmetic ）、结构申
明（ structure references ）等。
13
DEFINE 宏
• 任何UDF都必须以DEFINE_ 宏开始:
• 18 个通用解算器宏和 13 个离散相模型宏和多项宏 (未列出):
DEFINE_ADJUST(name,domain); 通用目标 UDF ，每个计算步都被调用
DEFINE_INIT(name,domain); 初始化计算域变量
DEFINE_ON_DEMAND(name); 定义“根据需要运行”的函数
DEFINE_RW_FILE(name,fp); 用户读写case/data文件
DEFINE_PROFILE(name,thread,index); defines boundary profiles定义边界条件
DEFINE_SOURCE(name,cell,thread,dS,index); defines source terms定义源项
开头。
• inlet_x_velocity 将会在用
#include "udf.h“ DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity, thread, nv)
户操作界面中选择定义。
{ float x[3]; /* Position vector*/
• 在DEFINE_PROFILE中，通过
用户自定义函数
FLUENT 入门培训
2021/8/11
fluent培训
第一章Fluent 软件的介绍fluent 软件的组成：软件功能介绍：GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD 软件 Icepak专用的热控分析CFD 软件软件安装步骤：step 1: 首先安装exceed软件，推荐是exceed6.2版本，再装exceed3d,按提示步骤完成即可，提问设定密码等，可忽略或随便填写。
step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下；step 4：安装完之后，把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面（x为安装的盘符）；step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 6: 从程序里找到fluent应用程序，发到桌面上。
注：安装可能出现的几个问题：1.出错信息“unable find/open license.dat"，第三步没执行；2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件，下次使用不能打开该工作文件时，进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\，把*.lok文件删除即可；3.安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径，推荐设置办法，在非系统分区建一个目录，如d:\usersa） win2k用户在控制面板－用户和密码－高级－高级，在使用fluent用户的配置文件修改本地路径为d:\users，重起到该用户运行命令提示符，检查用户路径是否修改；b） xp用户，把命令提示符发送到桌面快捷方式，右键单击命令提示符快捷方式在快捷方式－起始位置加入D:\users,重起检查。
FLUENT简明中文教程
FLUENT简明中文教程一、概览《FLUENT简明中文教程》旨在为初学者和专业人士提供对FLUENT软件的全面而简洁的指导。
本教程不仅介绍了FLUENT软件的基础知识和操作，还深入探讨了其在实际应用中的使用方法和技巧。
通过本教程的学习，您将能够掌握FLUENT软件的核心功能，并能够独立完成各种流体动力学模拟和分析任务。
FLUENT软件是一款功能强大的流体动力学模拟软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源、环境等多个领域。
该软件能够模拟复杂的流体流动、传热和化学反应等现象，为工程师和研究人员提供了强大的分析工具。
本教程通过简洁明了的文字和丰富的实例，帮助您快速掌握FLUENT软件的基本操作和高级功能。
本教程的内容涵盖了FLUENT软件的安装与启动、基本界面介绍、模型选择与设置、网格生成与处理、求解器设置与求解、后处理与结果分析等方面。
通过逐步的学习和实践，您将能够掌握FLUENT软件的各个模块，并能够灵活地应用于实际工程中。
本教程还注重实用性和可操作性。
通过丰富的实例和案例分析，帮助您更好地理解FLUENT软件在实际应用中的使用方法和技巧。
本教程还提供了详细的步骤和注意事项，帮助您避免常见的错误和误区，提高学习效率。
《FLUENT简明中文教程》是一本全面、简洁、实用的指南，帮助您快速掌握FLUENT软件的核心功能和实际应用。
无论您是初学者还是专业人士，本教程都将是您学习和应用FLUENT软件的必备参考书。
软件简介Fluent软件是一款功能强大的计算流体动力学（CFD）软件，广泛应用于航空、汽车、能源、环境科学等多个领域。
该软件的强大之处在于其灵活的模拟能力和广泛的物理模型库，能够解决复杂的流体流动和传热问题。
通过Fluent软件，用户可以分析各种流体现象，如流动、传热、化学反应等，帮助设计和优化相关产品的性能。
随着计算技术的发展和流体动力学研究的深入，Fluent软件的功能也在不断更新和扩展。
该软件采用先进的数值算法和求解器技术，能够在不同的硬件平台上实现高效的模拟计算。
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第一章Fluent 软件的介绍fluent 软件的组成：软件功能介绍：GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD 软件 Icepak专用的热控分析CFD 软件软件安装步骤：step 1: 首先安装exceed软件，推荐是exceed6.2版本，再装exceed3d,按提示步骤完成即可，提问设定密码等，可忽略或随便填写。
step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下；step 4：安装完之后，把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面（x为安装的盘符）；step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe，按步骤安装；step 6: 从程序里找到fluent应用程序，发到桌面上。
注：安装可能出现的几个问题：1.出错信息“unable find/open license.dat"，第三步没执行；2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件，下次使用不能打开该工作文件时，进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\，把*.lok文件删除即可；3.安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径，推荐设置办法，在非系统分区建一个目录，如d:\usersa） win2k用户在控制面板－用户和密码－高级－高级，在使用fluent用户的配置文件 修改本地路径为d:\users，重起到该用户运行命令提示符，检查用户路径是否修改；b） xp用户，把命令提示符发送到桌面快捷方式，右键单击命令提示符快捷方式在快捷方式－起始位置加入D:\users,重起检查。
几种主要文件形式：jou文件-日志文档，可以编辑运行；dbs文件-gambit工作文件；msh文件-从gambit输出得网格文件；cas文件-经fluent定义后的文件；dat文件-经fluent计算数据结果文件。
第二章专用的CFD前置处理器——GambitGAMBIT软件是面向CFD的前处理器软件，它包含全面的几何建模能力和功能强大的网格划分工具，可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量的网格。
GAMBIT可以生成FLUENT5、FLUENT4.5、FIDAP、POLYFLOW等求解器所需要的网格。
Gambit软件将功能强大的几何建模能力和灵活易用的网格生成技术集成在一起。
使用Gambit软件，将大大减小CFD应用过程中，建立几何模型和流场和划分网格所需要的时间。
用户可以直接使用Gambit软件建立复杂的实体模型，也可以从主流的CAD/CAE系统中直接读入数据。
Gambit软件高度自动化，所生成的网格可以是非结构化的，也可以是多种类型组成的混合网格。
一. Gambit图形用户界面：GUI用户界面Gambit的命令面板二.GAMBIT的几何造型:Gambit软件包含了一整套易于使用的工具，可以快速地建立几何模型。
另外，Gambit软件在读入其它CAD/CAE网格数据时，可以自动完成几何清理(即清除重合的点、线、面)和进行几何修正。
1生成点通过直接输入坐标值来建立几何点，输入坐标时即可以使用笛卡尔坐标系，也可以使用柱坐标系。
或者在一条曲线上生成点，将来可以用这点断开曲线。
2面的生成通过三点一张平行四边形的平面。
通过空间的点生成一张曲面。
通过空间的一组曲线生成一张放样曲面。
通过两组曲线生成一张曲面通过构成封闭回路的曲线生成一张曲面。
通过绕以选定轴旋转一条曲线生成一张回转曲面。
根据给定的路径何轮廓曲线生成扫掠曲面。
3面的生成通过三点一张平行四边形的平面。
通过空间的点生成一张曲面。
通过空间的一组曲线生成一张放样曲面。
通过两组曲线生成一张曲面通过构成封闭回路的曲线生成一张曲面。
通过绕以选定轴旋转一条曲线生成一张回转曲面。
根据给定的路径何轮廓曲线生成扫掠曲面。
3生成几何实体Gambit软件中，可以直接生成块体柱体、锥体、圆环体、金字塔体等。
然后再通过实体间的布尔运算得到较为复杂的实体。
把现有曲面缝合为一个实体。
把一个断面图绕一个轴旋转生成回转体。
沿给定的路径扫掠一个断面，得到一个扫掠体。
三. GAMBIT的通用功能1 布尔运算Unite取两个面或两个的体的并集作为一个新的面和实体Subtract从一个面或体上减去一个面或体得到一个新的面或体。
Intersect取两个面或体的交集为新的面或实体。
2 移动和拷贝move/copy将所选择的几何移动或拷贝到新位置。
共有四种方式：Translate(平移) 、Scale(比例) 、Reflect(镜像)、Rotate(旋转)3分裂与合并split可以用一个面把另一个面分裂为两个面。
也可以用一个体把另一个体分裂为两个体。
Merge把两个面合并为一个面，或把两个体合并为一个体。
4 连接与解除连接Connect把完全重合的点、线、面合并。
当处于Connect状态时，相邻几何网格连续；Disconnrct 解除这种连接。
当处于 Disconnrct状态时，允许相邻几何划分出不连续的网格。
FLUENT5允许使用不连续的网格。
5Undo和删除撤销上一条命令，在GAMBIT中UNDO没有级数限制。
删除相应的对象，如点、线、面、体、网格。
四. 网格生成Gambit软件提供了功能强大、灵活易用的网格划分工具，可以划分出满足CFD特殊需要的网格。
1生成线网格在线上生成网格，作为将在面上划分网格的网格种子，允许用户详细的控制在线上节点的分布规律，Gambit提供了满足CFD计算特殊需要的五种预定义的节点分布规律。
2生成面网格对于平面及轴对称流动问题，只需要生成面网格。
对于三维问题，也可以先划分面网格，作为进一步划分体网格的网格的网格种子。
Gambit根据几何形状及CFD计算的需要提供了三种不同的网格划分方法:①映射方法映射网格划分技术是一种传统的网格划分技术，它仅适合于逻辑形状为四边形或三角形的面，它允许用户详细控制网格的生成。
在几何形状不太复杂的情况下，可以生成高质量的结构化网格。
②子映射方法为了提高结构化网格生成效率，Gambit软件使用子映射网格划分技术。
也就是说，当用户提供的几何外形过于复杂，子影射网格划分方法可以自动对几何对象进行再分割，使在原本不能生成结构化网格的几何实体上划分出结构化网格。
子映射网格技术是FLUENT公司独创的一种新方法，它对几何体的分割只是在网格划分算法里进行，并不真正对用户提供的几何外形做实际操作。
③自由网格对于拓扑形状较为复杂的面，可以生成自由网格，用户可以选择合适的网格类型(三角形或四边)。
3 边界层网格CFD计算对计算网格有特殊的要求，一是考虑到近壁粘性效应采用较密的贴体网格，二是网格的疏密程度与流场参数的变化梯度大体一致。
对于面网格，可以设置平行于给定边的边界层网格，可以指定第二层与第一层的间距比，及总的层数。
对于体网格，也可以设置垂直于壁面方向的边界层，从而可以划分出高质量的贴体网格。
而其它通用的CAE前处理器主要是根据结构强度分析的需要而设计的，在结构分析中不存在边界层问题，因而采用这种工具生成的网格难以满足CFD计算要求，而Gambit软件解决了这个特殊要求。
五. Gambit 的可视化网格检查技术和网格输出功能可以直观的显示网格质量，用户可以浏览单元畸变、扭曲、网格过度、光滑性等质量参数，可以根据需要细化和优化网格，从而保证CFD的计算网格。
用颜色代表网格的质量。
Gambit支持所有的FLUENT求解器，如FLUENT4.5，FLUENT5，NEKTON，POLYFLOW，FIDAP等求解器。
Gambit支持面向图形的边界条件，也就是说，用户可以直接在几何图形上施加流动的边界条件。
不需要在网格上进行操作。
六. CAD/CAE接口Gambit软件可以直接存取主流的CAD/CAE系统的网格数据并支持标准的数据交换格式。
1.Gambit软件支持以下CAD软件几何接口：ACIS：Gambit软件的图形就是基于ACES核心，因而可以支持ACIS各种版本的几何数据；Pro/engineer VRML : Gambit 可以直接输入PTC公司Pro/engineer 软件输出的VRML格式的数据。
Optegra Visulizer : Gambit 可以直接输入PTC公司Optegra Visulizer数据格式；IDEAS FTL : Gambit 可以直接输入SDRC公司IDEAS FTL格式的数据；IGES：Gambit软件可以读取IGES几何数据，并在读入时自动清理重复的几何元素；STL：Gambit软件支持STL格式的数据；Gambit软件也支持STEP、SET、VDAFS、VDAFS、PARASOLID、 CATIA格式的几何数据。
2CAE接口Gambit可以直接输入主流CAE软件的网格，而且在输入网格后可以自动反拓出相应的曲面或几何实体。
Gambit可以输入以下软件的网格数据：ANSYSNASTRANPATRANFIDAPGAMBIT第三章专用的CFD求解器——fluentFLUENT6是Fluent公司的旗舰产品，其解算器采用完全的非结构化网格和控制体积法。
作为一个通用求解器，适用于低速不可压流动、跨音速流动乃至可压缩性强的超音速和高超声速流动等各种复杂的流场。
FLUENT丰富的物理模型使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流、化学反应、多相流等其它复杂的流动现象。
Fluent6 软件是由Uns 和Rampant 软件升级而来，Fluent6包含了二者的全部功能，并且增加了耦合隐式算法。
Rampant是Fluent公司和NASA合作开发的专用于高可压缩流动问题的CFD软件。
FLUENT6.0是专用的CFD软件，用来模拟从不可压流到中等程度可压流乃至高度可压流范围内的复杂流场。
由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而Fluent6.0能达到最佳的收敛精度。
灵活的非结构化网格和基于求解精度的自适应网格及成熟的物理模型，使FLUENT6.0在层流、转捩和湍流、传热、化学反应、多相流等领域取得了显著成效。
1 基本功能二维平面流动，二维轴对称流动，和三维流动♦定常或非定常流动分析♦亚声速、跨声速、超声速和高超声速流动♦层流、转捩和湍流♦牛顿流或非牛顿流♦传热，包括自然对流、强迫对流和混合对流，固体/流体耦合传热，辐射和运动固体的热传导♦化学组分的混合和化学反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型♦自由表面和多相流（包括气-液、气-固和液-固）♦离散相（粒子/液滴/气泡）的拉格朗日轨迹计算，包括与连续相的耦合♦融熔/凝固的相变模型♦多孔介质模型，具有各向异性的渗透性、惯性阻尼、固体热传导和多孔表面的压力跳跃条件♦风扇、泵、辐射器和热交换器等的集总参数模型♦惯性或非惯性坐标系♦多种参考系和滑动网格♦应用于转子静子干扰、扭矩变换器及透平机的混合面模型♦热量、质量、动量和化学组分的体积源项♦介质特性数据库2 网格性能四边形、三角形、六面体、四面体、棱形、金字塔形网格♦允许非保形（不连续）的网格界面重叠♦接受以下软件产生的网格GAMBIT、GeoMesh、TGrid、preBFC、ICEM/CFD、I-DEAS、PATRAN、NASTRAN、ANSYS、Pro/ENGINEER、STL、PLOT3D和其它软件♦动态、自适应网格技术有：¾三角形和四面体网格保形适应¾悬挂节点适应和所有类型网格的嵌套♦用户指定区域的网格细化和采用求解变量、导出变量（例如Y+，离壁距离）和用户自定义物理量的自适应网格细化♦细化网格后流场变量自动插值♦网格粗化♦网格光顺及改进工具♦网格处理功能（比例缩放、平移、合并、分裂）♦混合网格生成3 数值方法FLUENT6.0提供了三种求解方法。