CFD入门经验谈
CFD入门
显示稳态温度分布
图13. 温度分布图
显示稳态温度X-Y曲线图
图14. 温度X-Y曲线图
总结及报告
1. 讨论和总结 a. 指出本次模拟所使用的边界条件 b. 模拟中使用了什么输运方程，涉及什么物理模型？ c. 记录求解的收敛历史 d. 用FLUENT绘制棒1和棒2的稳态温度分布图和温度X-Y曲线图。 e. 这两个模拟之间有什么不同？从物理学的角度解释这些不同。
2 网格生成及模型设置（GAMBIT） 在 GAMBIT 中生成网格，并定义必要的边界条件。 （1）创建圆柱
Height: 915 Radius1: 12.5
提示：适应窗口显示
Click For Fit View
（2）设置边界类型
热端——壁面边界（定温）
Face 1
冷端——壁面边界（对流）
Face 3
2. 在实验报告中总结 CFD 模拟的一般步骤（参照本实验的计算结果和步骤）
(2)建立求解模型
图1. 长度单位设置
a. 保持Solver（求解器）默认设置不变 Define→Mode热模型
Define→Models→Energy
图3. 启用能量方程
(3)设置材料属性
a. 从固体材料中选择材料 aluminum（铝）。如果你想要的材料没有列出，可从材料库 中复制。
两根圆棒与一个独立热源相连。圆棒尺寸和材料如下表所示：
编号
直径
长度
棒1
25 mm
915 mm
棒2
25 mm
915 mm
材料 铝 钢
实验步骤
以棒 1 为例，在 CFD 模拟中应遵循以下步骤：
CFD基础讲座
五、与FEA的对比
CFD基础讲座
六、常见CFD软件及其结构
常见商品化CFD软件
软件
Fluent CFX Star CCM+ / Star CD AVL FIRE ……
公司
美国 ANSYS
英国 CD-adapco 奥地利 AVL
CFD基础讲座
方法
有限体积法
FVM
CFDesign ……
Power FLOW
2. 建模
几何模型 （Catia. Pro/E …）→ CFD 模型（面网格）。 根据问题性质。 常用工具：HyperMesh, ANSA, IcemCFD, CFD前处理模块 … … 汽车行业的复杂几何需要强大的建模工具
3. 生成体网格
含边界层网格。通常在CFD软件中生成。
4. 设定各种求解条件与模型
体网格与面网格相关 共用壁面节点 （依赖关系）
一、传统的CFD方法
History of CAE/CAD
CFD基础讲座
1940’s • First digital computers developed
1950's
• Commercial computers become available • Academic and industrial research into computer-aided drafting • 2-dimensional tools used to generate machine toolpaths
三、N-S方程处理方式
主要模拟方式
LES 大涡模拟 （气动噪声）
CFD基础讲座
RANS 雷诺平均
RSM 雷诺应力模型
涡粘模型
双方程
CFD学习总结
学习CFD差不多四年了，所谓学而不思则罔，我觉得很有必要停下脚步，仔细思量下一步该如何走。
总感觉CFD像是算命，CFDer就像是算命先生。
用少量的信息去推知未知信息。
不知道什么时候听到的一句关于数学用途的话，“数学的作用是预测”，当时是嗤之以鼻的，但是现在想想，还真是那么一回事儿。
我们不管是研究什么，最终的目的都是预测，以已知预测未知。
理论研究也好，试验研究也罢，都没办法跳脱这个圈子。
我们究竟该以一种什么样的态度去对待CFD？CFD在我们的科研工作中应当处于一个什么样的地位？CFD是将数值计算技术与流体动力学相结合的一门交叉学科。
我个人认为，流体力学应当处于一个主要未知，数值计算是其辅助作用的。
换一个角度，流体力学是目的，数值计算是手段。
我们最终要解决的是关于流体力学方面的问题。
因此，在我们的学习过程中，应当将流体力学当做主要的内容，各种流体现象的物理解释、数学描述都应当了然于胸，这样在计算过程中才不至于迷失方向。
而数值计算作为一个工具，一个解决流体力学问题的手段，更多的反应到了我们所使用的软件中。
不管是商用软件也好，自己编程实现也罢，最终目的无非是求解我们所定义的物理过程的数学方程。
现在的大部分硕士生，都处于利用软件阶段。
我碰到很多人问我到底CFD该如何学习，很多时候我都不会跟他们就这个问题进行深谈，一方面，我自己对于CFD的理解还不深，我怕误人子弟。
另一方面，其实我自己都是在走弯路，甚至现在都还在走。
由于目前的商用C FD软件通常都是英文的，对于英语基础不太好的人来讲，学好这么一款英文的软件的确是一件很费心的事情。
我学软件的方式与大多数人可能不同，我喜欢从软件帮助的tutorial开始，通过大量的例子练习达到熟悉软件的目的，在对软件熟悉了之后，再从软件帮助开始，进而学习软件的工作原理。
这种学习方式的一个最大优点在于入门快，通常一个星期就能使用软件，然而一个却存在一个极大的缺陷，基础部牢靠。
遇到问题喜欢依葫芦画瓢，却不知其所以然。
基于使用经验的CFD教程
自由液面、铸造过程等分析 flow3d
使用经验
流动、传热、燃烧、多相流等分析 UG
Parasolid文件 1、对网格包容性好 1、对网格包容性没有cfx好
Icem
cfx、fluent
cfdpost
cfx
2、全隐耦合求解，收敛性好 3、全隐耦合求解，单步计算慢，但计算总周期短 4、能很快给出正确结果
fluent
2、单步求解较快，但总的求解时间有时慢 3、可以更改的经验参数较多，但需谨慎使用 4、对网格的依赖性较大
case1：基于vof的瞬态两相流，液体从容器中流出 对于自由液面，cfx捕捉的较 精细，可以使用较粗的网格 单步计算慢，但总的计算周 期短，流量守恒性好 case2：晃动 计算较慢，无加速方法 case3：换热 计算结果正确，对网格依赖 性低 对于自由液面，fluent捕捉的较 粗糙，要求使用更密的网格 单步计算快，但总的计算周期 长，当时间步长较大时流量守 恒性不好 可以使用加速迭代技术，加快 计算 对网格要求较高，当网格加密 不合理时，结果不正确
当对于物理问题不熟悉时，用Icem划分网格后，输出msh文 件，用cfx、fluent分别结算，做短时间迭代计算后，cfx可以 尽快给出一个接近收敛结果的正确结果（暂不考虑精度）， 然后分析问题，可能需要更改几何模型、网格文件后，继续 精细话计算。
下一章预告
Icem+fluent简单算例：方管内空气流动
基于使用经验的CFD教程
本文基于丰富的cfd使用经验，出于分享知识，共同进 步，转化知识为生产力的目的而成。 本文力图利用文字将CFD技术表述清楚，但CFD涉及的知 识、技巧实在是太丰富，更多问题，欢迎进一步讨论。
“无他，但手熟尔” “孰能生巧” 熟、巧创造更美好的世界
CFD学习心得
关于网格的几个误区尽管当前出现了不少使用无网格方法的FEA及CFD代码，但是网格划分依然是大多数CAE工作者们最重要的工作任务，对于高质量网格生成的重要性怎么强调都不过分。
但是如何生成高质量的或更精细的网格呢？查看网格生成软件所输出的网格质量报告是最基本的方式，使用者还需要对网格是否适用于自己的物理问题做出自己的判断。
不幸的是，使用者对于“好网格”存在很多的误区。
如今已经很难在工程学科中找到关于网格划分方面的课程，数值算法在大多数工程学科中成了选修课程。
因此，新生代CAE使用者对于网格在CAE系统中的工作机理方面的欠缺也不足为怪了。
这里有5个最主要的误区：误区1：好的网格必须与CAD模型吻合越来越多的CAE使用者来自于原来的设计人员，他们在CAD方面受到了良好的培训，因此他们倾向于CAE模型体现所有的几何细节特征，他们认为更多的细节意味着计算结果能够更加贴近于真实情况。
然而这种观点是不正确的，好的网格是能够解决物理问题，而不是顺从CAD模型。
CAE仿真的目的是为了获取物理量：应力、应变、位移、速度、压力等。
CAD 模型应当是从物理对象中提取的。
大量与物理问题不相干的或对于仿真模型影响较小的细节特征在建立CAD模型之前就应当进行简化。
因此，了解所仿真的系统中的物理细节是最基本的工作任务。
好的网格应当简化CAD模型并且网格节点是基于物理模型进行布置。
这意味着：只有在充分了解所要仿真的物理系统前提下才可能划分出好的网格。
误区2：好的网格一直都是好的我们经常看到CAE使用者花费大量的心血在改变网格尺寸、拆解几何及简化几何上，以期能够获得高质量的网格。
他们仔细的检查网格生成软件输出的网格质量报告，这是很有必要的。
但是这事儿做得太过也不一定好，因为好的网格也不一定永远都好，网格的好与坏，还取决于要仿真的物理问题。
例如，你生成了一套非常好的网格，其能够很好的捕捉机翼的绕流，能够很精确的计算各种力。
但是当你将流动攻角从0°调整到45°，试问这网格还是好的网格吗？很可能不是了。
cfd数值计算方法
cfd数值计算方法一、CFD数值计算方法的基础概念1.1 CFD是啥呢CFD啊，就是计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics）的简称。
这可是个相当厉害的玩意儿，就像是给流体的运动拍了个超级详细的X光片。
它通过数值计算的方法，来模拟流体的流动、传热传质等各种物理现象。
这就好比你想知道风在城市里是怎么吹的，CFD就能给你模拟出来，让你看得一清二楚。
1.2 为啥要用数值计算方法你看啊，在现实中，有些流体的情况特别复杂，就像一团乱麻。
要想通过实验来完全搞清楚，那得花费大量的时间、金钱和精力，简直就是大海捞针。
但是数值计算方法就不一样了，它像是一把神奇的钥匙，可以打开理解这些复杂流体现象的大门。
通过建立数学模型，然后在计算机上进行计算，就能够得到我们想要的结果。
这就叫“磨刀不误砍柴工”，虽然前期建模有点麻烦，但是一旦模型建好了，那就一劳永逸了。
二、CFD数值计算方法的常用算法2.1 有限差分法这个有限差分法啊，就像是把一块大蛋糕切成一小块一小块的。
它把求解区域划分成网格，然后用差分方程来近似替代偏微分方程。
这就好比把复杂的数学问题分解成一个个小问题，然后各个击破。
这种方法简单直接，就像“直来直去”的愣头青，但是在处理一些规则几何形状和简单边界条件的问题时，那可是相当管用的。
2.2 有限元法有限元法就有点像搭积木。
它把整个求解区域划分成很多个小的单元，每个单元就像一块小积木。
然后通过在这些单元上建立插值函数，把整个问题转化为求解一个大型的线性方程组。
这方法可灵活了，就像个“百变星君”，不管是多么复杂的几何形状和边界条件，它都能应对自如。
不过呢，它的计算量可不小，就像背着重重的壳的蜗牛，走得有点慢。
2.3 有限体积法有限体积法啊，有点像把东西放在一个个小盒子里计算。
它以控制体积为单位，将守恒型的控制方程离散。
这种方法在物理意义上很明确，就像一个做事条理清晰的人。
它能很好地保证物理量的守恒性，这在流体计算中可是非常重要的一点。
通过cfd课程设计学到了
通过cfd课程设计学到了一、课程目标知识目标：1. 学生能理解计算流体动力学（CFD）的基本原理，掌握流体力学的基本方程和数值解法。
2. 学生能够运用CFD软件进行简单的流体分析，包括流场模拟、压力分布和速度分布的计算。
3. 学生能够识别并解释CFD模拟结果，分析流体现象背后的物理机制。
技能目标：1. 学生能够操作CFD软件，进行模型的构建、边界条件的设置和计算参数的选择。
2. 学生能够运用CFD工具解决实际问题，设计简单的流体机械结构，并对其性能进行预测和分析。
3. 学生通过CFD课程设计实践，培养解决复杂工程问题的能力，包括数据采集、模型建立、计算分析到结果解释的完整流程。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对流体力学和CFD技术的兴趣，认识到其在工程领域的重要应用价值。
2. 学生通过小组合作完成课程设计，增强团队合作意识，培养解决实际问题的责任感和成就感。
3. 学生在学习过程中，形成批判性思维，能够对CFD模拟结果进行合理的质疑和深入探索。
课程性质分析：本课程设计旨在结合高年级学生的理论基础和实践需求，通过CFD软件应用，深化对流体力学理论的理解，同时培养学生运用现代工具解决实际问题的能力。
学生特点分析：考虑到学生已具备一定流体力学基础，课程设计将注重理论与实践的结合，提高学生的实际操作能力。
同时，针对高年级学生的认知水平，设计具有挑战性的问题和项目，激发学生的探究兴趣。
教学要求：1. 教师需提供明确的教学指导和案例，确保学生掌握CFD基本原理和操作技能。
2. 教学过程中应注重学生个体差异，提供差异化指导，以适应不同学生的学习需求。
3. 教学评估应基于具体的学习成果，确保课程目标的实现和学生的全面发展。
二、教学内容本章节教学内容紧密围绕课程目标，结合教材以下章节展开：1. 流体力学基础理论复习：涉及流体力学基本方程（纳维-斯托克斯方程）、边界层理论和湍流模型，为学生提供CFD分析的理论基础。
一些需要了解的关于CFD的常识
一些需要了解的关于CFD的常识关于网格：1. 网格是CFD 的几何表达形式，也是模拟和分析的载体。
2. 网格质量对CFD 计算的精度和效率影响很大。
3. 单连域：求解区域边界线内不包含有非求解区域。
多连域：求解区域含有非求解区域。
4. 绕流问题的网格一般为O 型和C 型网格。
考虑使用结构还是非结构网格的时候，主要考虑以下几个因素：1. 主要考虑网格的多少，这才是真正影响计算消耗最大的因素。
主要从以下的观点进行考虑。
当几何外形太复杂或者流动的长度尺度太大时，三角形网格和四面体网格所生成的单元会比等量的包含四边形网格和六面体网格的单元少得多。
这是因为三角形网格和四面体网格允许单元聚集在流域的所选区域，而四边形网格和六面体网格会在不需要加密的地方产生单元。
非结构的四边形网格和六面体网格为对于一般复杂外形提供了许多三角形和四面体网格的优点。
（复杂外形建议用非结构网格）2. 网格的比率。
四边形和六边形单元的一个特点就是它们在某些情况下可以允许比三角形/四面体单元更大的比率。
三角形/四面体单元的大比率总会影响单元的歪斜。
因此，如果你有相对简单的几何外形，而且流动和几何外形很符合，比如长管，你就可以使用大比率的四边形和六边形单元。
这种网格可能会比三角形/四面体网格少很多单元。
（流动和外形比较符合且外形简单时，建议使用结构网格）关于数值耗散问题，有如下几点：● 当真实耗散很小时，即对流占主导地位时，数值耗散是显而易见的。
● 所有的解决流体问题的数值格式都会有数值耗散，这是因为数值耗散来源于截断误差，截断误差是描述流体流动的离散方程导致的。
●FLUENT 中所用的二阶离散格式可以帮助减少解的数值耗散的影响。
● 数值耗散量的大小与网格的分辨率成反比。
因此解决数值耗散问题的一个方法就是精化网格。
● 当流动和网格成一条直线时数值耗散最小（所以我们才要使用结构网格来计算啊）最后一点和网格选择最有关系。
很明显，使用三角形/四面体网格流动永远不会和网格成一条直线，而如果几何外形不是很复杂时，四边形网格和六面体网格可能就会实现流动和网格成一条线。
个人cfd经验总结
借宝地写几个小短文，介绍CFD的一些实际的入门知识。
主要是因为这里支持Latex，写起来比较方便。
CFD，计算流体力学，是一个挺难的学科，涉及流体力学、数值分析和计算机算法，还有计算机图形学的一些知识。
尤其是有关偏微分方程数值分析的东西，不是那么容易入门。
大多数图书，片中数学原理而不重实际动手，因为作者都把读者当做已经掌握基础知识的科班学生了。
所以数学基础不那么好的读者往往看得很吃力，看了还不知道怎么实现。
本人当年虽说是学航天工程的，但是那时本科教育已经退步，基础的流体力学课被砍得只剩下一维气体动力学了，因此自学CFD的时候也是头晕眼花。
不知道怎么实现，也很难找到教学代码——那时候网络还不发达，只在教研室的故纸堆里搜罗到一些完全没有注释，编程风格也不好的冗长代码，硬着头皮分析。
后来网上淘到一些代码研读，结合书籍论文才慢慢入门。
可以说中间没有老师教，后来赌博士为了混学分上过CFD专门课程，不过那时候我已经都掌握课堂上那些了。
回想自己入门艰辛，不免有一个想法——写点通俗易懂的CFD入门短文给师弟师妹们。
本人不打算搞得很系统，而是希望能结合实际，阐明一些最基本的概念和手段，其中一些复杂的道理只是点到为止。
目前也没有具体的计划，想到哪里写到哪里，因此可能会很零散。
但是我争取让初学CFD 的人能够了解一些基本的东西，看过之后，会知道一个CFD代码怎么炼成的（这“炼”字好像很流行啊）。
欢迎大家提出意见，这样我尽可能的可以追加一些修改和解释。
言归正传，第一部分，我打算介绍一个最基本的算例，一维激波管问题。
说白了就是一根两端封闭的管子，中间有个隔板，隔板左边和右边的气体状态（密度、速度、压力）不一样，突然把隔板抽去，管子内面的气体怎么运动。
这是个一维问题，被称作黎曼间断问题，好像是黎曼最初研究双曲微分方程的时候提出的一个问题，用一维无粘可压缩Euler方程就可以描述了。
这里这个方程就是描述的气体密度、动量和能量随时间的变化（）与它们各自的流量（密度流量，动量流量，能量流量）随空间变化（）的关系。
学习CFD，只懂直角坐标系怎么够？
学习CFD，只懂直角坐标系怎么够？相信在大多数CFD研究者眼里，流体力学与传热学基本上就是求解关于质量、动量以及能量守恒的偏微分方程。
只不过，CFD发展到现在，再想拿顶盖驱动流、水中气泡上升等这种简单问题来水文章已经比较困难了。
于是，像帕坦卡这种水博士就只能把几何模型越做越复杂，再强行总结一些规律出来。
反正世上结构千千万，总有一个和之前的不一样。
虽说没什么卵用，但是却能帮帕坦卡水SCI顺利毕业啊！这就够了。
这种结构，相信大家已经见怪不怪了不同的几何结构，自然也就有不同的处理方式。
一般而言，我们主要采用直角坐标系计算方形区域；对于圆柱形区域内的计算，则使用柱坐标系更为方便；而对于球形区域内的计算，我们往往使用球坐标系。
是不是用圆柱坐标系更好些？1. 拉普拉斯算子下面就来看一下，温度T的拉普拉斯算子在不同坐标系下的表达式到底有什么区别？首先，在直角坐标系(x, y, z)下，毋庸置疑就是那么，如果采用柱坐标系(r, θ, z)的话，上述表达式又应该是是什么呢？我们已经知道，在直角坐标系下，温度T是x, y, z的函数，而x, y, z又分别是柱坐标系变量r, θ, z的函数，也就是说所以有进一步，将三者求和，即可得到整理一下后就是这就是温度T在柱坐标系(r, θ, z)下的拉普拉斯算子。
同理可得到温度T在球坐标系(r, θ, φ)下的拉普拉斯算子为一通操作之后，我们总算勉强得到了温度T在三种坐标系下的拉普拉斯算子，可是相信很多人看后仍然觉得，这也太复杂了吧！不止如此，偏微分方程里面还涉及梯度和散度的计算，而关于向量的处理则更加复杂！2. 拉梅系数幸运的是，数学家已经为我们完成了上面的推导，并把不同坐标系下的梯度、散度以及拉普拉斯算子建立了联系，这就是所谓的拉梅系数。
G·拉梅（Lame，Gabriel，1795.7.22-1870.5.1）法国数学家、工程师假设直角坐标系(x, y, z)与一正交坐标系（注意必须是正交坐标系）(α, β, γ)满足则拉梅系数为从而不同坐标系下的梯度、散度以及拉普拉斯算子为有了上面的理论基础，我们只需要求出不同坐标系下对应的的拉梅系数，就可以轻轻松松获得该坐标系下的偏微分方程表达式了。
CFD学习心得
CFD学习心得第一篇：CFD学习心得关于网格的几个误区尽管当前出现了不少使用无网格方法的FEA及CFD代码，但是网格划分依然是大多数CAE工作者们最重要的工作任务，对于高质量网格生成的重要性怎么强调都不过分。
但是如何生成高质量的或更精细的网格呢？查看网格生成软件所输出的网格质量报告是最基本的方式，使用者还需要对网格是否适用于自己的物理问题做出自己的判断。
不幸的是，使用者对于“好网格”存在很多的误区。
如今已经很难在工程学科中找到关于网格划分方面的课程，数值算法在大多数工程学科中成了选修课程。
因此，新生代CAE使用者对于网格在CAE系统中的工作机理方面的欠缺也不足为怪了。
这里有5个最主要的误区：误区1：好的网格必须与CAD模型吻合越来越多的CAE使用者来自于原来的设计人员，他们在CAD方面受到了良好的培训，因此他们倾向于CAE模型体现所有的几何细节特征，他们认为更多的细节意味着计算结果能够更加贴近于真实情况。
然而这种观点是不正确的，好的网格是能够解决物理问题，而不是顺从CAD模型。
CAE仿真的目的是为了获取物理量：应力、应变、位移、速度、压力等。
CAD模型应当是从物理对象中提取的。
大量与物理问题不相干的或对于仿真模型影响较小的细节特征在建立CAD模型之前就应当进行简化。
因此，了解所仿真的系统中的物理细节是最基本的工作任务。
好的网格应当简化CAD模型并且网格节点是基于物理模型进行布置。
这意味着：只有在充分了解所要仿真的物理系统前提下才可能划分出好的网格。
误区2：好的网格一直都是好的我们经常看到CAE使用者花费大量的心血在改变网格尺寸、拆解几何及简化几何上，以期能够获得高质量的网格。
他们仔细的检查网格生成软件输出的网格质量报告，这是很有必要的。
但是这事儿做得太过也不一定好，因为好的网格也不一定永远都好，网格的好与坏，还取决于要仿真的物理问题。
例如，你生成了一套非常好的网格，其能够很好的捕捉机翼的绕流，能够很精确的计算各种力。
ansys cfd 入门指南 计算流体力学基础及应用
ansys cfd 入门指南计算流体力学基础及应用【ansys cfd 入门指南计算流体力学基础及应用】1. 介绍计算流体力学（CFD）是一种利用计算机对流体流动和传热过程进行数值模拟和分析的技术。
在工程、航空航天、汽车、船舶、能源等领域中有着广泛的应用。
本文将详细介绍ansys cfd入门指南，帮助大家了解流体力学的基础知识和ansys cfd的应用。
2. 流体力学基础流体力学是研究流体运动的科学，它包括流体的基本性质、流体运动的基本规律和流体力学方程等内容。
在ansys cfd入门指南中，我们首先要了解流体的基本性质，如密度、粘度和压力等概念；其次是流体流动的基本规律，如连续性方程、动量方程和能量方程；最后是流体力学方程，如纳维-斯托克斯方程和能量方程的数学形式。
3. ansys cfd简介ansys cfd是一款强大的计算流体力学软件，它能够对流体流动、传热和传质等问题进行数值模拟和分析。
ansys cfd具有友好的用户界面和丰富的后处理功能，可以满足工程实际应用的需求。
在ansys cfd入门指南中，我们将学习如何使用ansys cfd进行流体力学仿真分析，包括建模、网格划分、求解和后处理等步骤。
4. ansys cfd的应用ansys cfd在工程领域有着广泛的应用，如风力发电机组的气动设计、汽车发动机的冷却系统优化、船舶的流体力学性能分析等。
在ansys cfd入门指南中，我们将结合实际案例，介绍如何使用ansys cfd解决实际工程问题，包括模型建立、边界条件设置、求解过程和结果分析等内容。
5. 个人观点和总结我认为ansys cfd入门指南对于学习流体力学和应用ansys cfd的人来说是非常有价值的。
通过系统学习流体力学的基础知识和ansys cfd 的使用方法，可以更好地理解流体力学的原理和应用。
ansys cfd作为一款先进的计算流体力学软件，可以为工程领域的问题提供可靠的数值模拟和分析方法，为工程设计和优化提供有力的支持。
初学者如何快速学习CFD软件
初学者如何快速学习CFD软件计算流体动力学（简称CFD，Computational Fluid Dynamics）是流体力学的一个分支。
CFD是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的产物，是一门具有强大生命力的交叉科学。
它以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。
常用CFD软件有fluent、CFX、FLOEFD等。
学习任何一款软件初期都不要管这款软件的背景和理论，我们所需要做的就是不断做实例，先做十几个再说。
刚开始可能会有很多困惑，后面困惑也会越来越多，不过没关系，继续做下去，只需模仿再模仿。
每个实例可以多做几遍，直到放开资料也能做，慢慢的界面就很熟悉了。
在这个过程中可以把自己的疑惑记录下来。
下一步就是针对性的练习，一般是根据自己所处的工程环境去练习。
CFD仿真分析一般包括以下内容1、常规的流体计算。
比如说考察流场分布、升阻力变化等。
这里面可能会涉及到层流和湍流的问题。
初学者需要找本流体力学的书去了解些基础理论知识2、传热计算。
虽然现实世界中传热现象无处不在，但是在一些可简化的等温情况下也并非一定要计算传热。
如何需要计算最好先了解传热学的基础理论，否则连自己要算什么都不知道。
一些特殊的物理现象必须考虑传热，比如相变、燃烧、可压缩流动等3、多相流计算。
如果计算模型中存在多种流体，则可能会涉及多相流。
4、组分扩散计算。
一般包括组分扩散和化学反应过程5、其他的一些物理现象。
不同的物理现象背后都有基础理论，要想将CFD软件应用到自己的项目中，只会操作还不够，需要掌握这些流体理论。
CFD学习经验总结你需要注意的1、CFD软件属于工具是拿来解决具体问题的，不必在乎内部细节如果你是做工程项目的，最好把CFD作为工具，无需花费精力去关注细节，除非你是从事CFD理论研究的2、流体力学是基础，学习计算流体力学性价比不高计算流体力学能够帮助我们更好的使用CFD软件，但是学习计算流体力学却要花费我们很多时间，性价比不高，学习流体力学可以帮助我们更好的理解物理现象，有助于使用CFD3、计算前所有的模型参数需要校验在计算前所有的模型参数需要校验，否则大量的系统默认参数会影响计算结果。
CFD经验-流沙
CFD为何物？CFD其实只是一个缩写，它的全称是Computational Fluid Dynamics，翻译成中文为“计算流体动力学〞，国内习惯称之为计算流体力学。
在这里可以分析一下它的名字。
首先它是流体动力学。
我们知道，流体力学分为静力学和动力学两种。
静力学研究的是流体静止条件下的状态，而动力学那么表示流体在流动过程中的运动状态。
既然是流体动力学，当然研究的是流体的运动。
流体运动起来了之后，由于我们的研究对象处于宏观状态，所以可以应用牛顿第二定律。
其实NS方程都可以从牛顿第二定律推导。
守恒定律是普遍通用的，通过从质量守恒、能量守恒、动量守恒的角度对流体微团进行分析，可以从流体流动过程中抽象出数学方程。
那么如何计算呢？本来CFD的控制方程是封闭的，5个方程〔1个质量守恒方程、3个动量守恒方程、1个能量守恒方程〕，5个未知数〔u、v、w、P、T〕，理论上是可以直接离散形成封闭的代数方程组进行求解，然而不幸的是，这5个方程是高度非线性的，再加上流体流动中形成的湍流涡尺度相差过大〔最小涡和最大涡尺寸相差太大〕，因此如果直接对控制方程离散求解的话，那么要求模型网格尺寸足够的小〔小于最小涡尺寸，现实中最小涡尺寸非常小〕，这样无疑极大的增加计算量，以至于无法在工业应用中进行推广。
于是人们想出了采用雷诺平均NS方程〔RANS〕，将湍流中的速度脉动进行平均。
由于引入了新的变量，结果导致控制方程不封闭。
人们为了使控制方程重新封闭，引入了湍流模型，湍流模型虽然是对湍流状态的一种假设，但是确实解决了直接模拟过于浪费计算时间的问题，因此在工业上得到了广泛的应用。
最主要的优势莫过于CFD能大幅降低试验本钱。
CFD通常都是利用计算机进行模拟，因此减少了试验设备需求。
更突出的优势在于，CFD中的模型可以根据需要随时修改。
另一个不得不提的优势在于，很多不可重现、或重现代价非常大的情况，可以用CFD进行再现。
如火灾、爆炸、一些自然灾害等。
cfd软件使用经验
网格质量与那些因素有关？网格质量本身与具体问题的具体几何特性、流动特性及流场求解算法有关。
因此，网格质量最终要由计算结果来评判，但是误差分析以及经验表明，CFD 计算对计算网格有一些一般性的要求，例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。
对于复杂几何外形的网格生成，这些要求往往并不可能同时完全满足。
例如，给定边界网格点分布，采用Laplace方程生成的网格是最光滑的，但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件，其网格点分布也很有可能不能捕捉流动特征，因此，最光滑的网格不一定是最好的网格。
对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Jacobian必须为正值，即网格体积必须为正，其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角（skew angle）、纵横比（aspect ratio、Laplacian）、以及弧长（arc length）等。
通过计算、检查这些参数，可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。
Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。
有限元素法关于插值逼近误差估计的理论，实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定：即每个单元的内切球半径与外切球半径之，应该是一个适当的，与网格疏密无关的常数CFD里的数值粘性数值粘性的根源从可压缩无粘流有限体积法说起为。
最初有限体积法中是假设cell内部物理量的值是均匀分布的，也就是说cell内部所有点的状态都是一样的。
如果在这样cell交界面上采用精确解法（如精确Remann解法），求出来的解当然和真解不同，激波被抹平了。
这时候误差来源于上面说的均匀分布近似。
事实上，激波被抹平的唯一解释是数值粘性的存在。
因此所以完可以得出结论，均匀分布近似带来了数值粘性。
事实上这一点也有理论上的证明。
经验上分析，均匀分布近似必然会使得cell内部理论上非均匀分布的物理量被强制的均匀“再分配”，相当于人工粘性，即数值粘性。
CFD学习
即流体力学，计算流体力学/动力学，数学中偏微分方程的解法和数值计算，c语言和各类算法等等。
我个人觉得数学中偏微分方程的解法实在是有点难，要学好计算流体力学就是要学会用离散的方法来解偏微分方程，如果你对向前差分，向后差分，中心差分不时很明白的话，其实在很多情况下都可以用中心差分，连边界都可以哦。
还有流体力学中的三大方程至关重要学CFD不亲手写几个程序是没法入门的，至少也要读了几个程序之后才能明白它的实际过程，有很多东西在书上是看不到的，方法的优劣通过数学证明很难，但通过数值仿真就可以对它们对特点产生感性的认识我也觉得是边界条件问题，如何构造符合实际流动的边界条件非常关键，直接关系到结果是否正确一般来说，数值模拟的可靠性由三部分来保证：(1) 流体力学方程以及相应的初、边界条件的正确、协调性；(2) 数值计算格式的精确、稳定性；(3) 与实验结果比较、验证的可重复性。
对(1)的正确性(如N-S方程组)可追溯到牛顿力学、统计力学、电动力学等经典力学的正确性。
协调性则由数理方程理论来保证。
(2)的精确性一般可通过比较方程已知简单解析解与相应数值解来实现。
稳定性则由数值计算理论来保证。
对(3)的可靠性的理解和实现其实并不是一件简单的事情。
我认为学习cfd,关键是理论扎实，亲动手动脑。
你只看书不编程序或者用软件，到头来只能进展十分缓慢。
流体力学，计算流体力学，偏微分方程CFD=扎实的理论＋编程实践北航刘导治的《计算流体力学基础》浅显易懂，最适合初学者看。
只要有简单的高数基础就行。
偶觉得比陶先生的书更直接一些。
推荐书籍：中文：陶文铨《数值传热学》，我认为国内的一个经典。
吴望一《流体力学》。
英文：太多了，我感觉都不错，有空到我的FTP自己找吧。
软件：star-cd，fluent,ug,icemcfd,fieldview,origin. 最要命的一条是，相信自己！你知道吗，你永远是最好的！。
CFD培训心得体会-sc
CFD培训心得体会2018年3月31日至4月2日，我在北京了参加计算流体动力学(Computatio-nal Fluid Dynamics，CFD)的培训，十分感谢室领导给我这次外出学习的机会。
3天时光的培训虽很短，但从中学到的知识却使我受益匪浅，受益良多，使我更深刻的认识到了CFD的强大之处，在很大程度上开拓了我的眼界、增强了自我的业务潜力，同时也认清了自身离一个优秀的CFD使用者之间所存在的差距，明确了自我今后的学习发展方向，为今后的学习和业务技能培训奠定了坚实的基础。
现将外出培训学习所学总结如下：1、对CFD及其软件模块有了进一步的认识：计算流体力学可用于多相流、化学组分流、多物理场耦合、一般流动问题、流体换热问题、运动部件等应用领域的问题。
具体到常用的软件模块有SCDM，ICEM，fluent等。
这些模块都有各自擅长的领域，并且相互之间是可以进行互联互通的。
SCDM模块的使用，主要用于三维几何建模，功能和使用操作方面类似于常用的三维建模软件。
ICEM软件模块主要用于网格的划分，网格划分是一项细致活儿，可以毫不夸张的说这是一门艺术。
因为工程计算上多采用成熟的程序或商业软件作为求解器，只要设置好初始条件、物理参数和收敛条件，计算工作基本上由计算机来完成。
网格的生成工作约占整个项目周期的80%～95%，生成一套高质量的网格将显著提高计算精度和收敛的速度，对于复杂模型，网格划分显得尤为重要。
fluent模块具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，并且还随着其软件的升级而进一步的完善和丰富。
可用于计算的物理问题包括可压与不可压流体、耦合传热、热辐射、多相流、粒子输送过程、化学反应和燃烧问题。
还拥有诸如气蚀、凝固、沸腾、多孔介质、相传介质、非牛顿流、喷雾干燥、动静干涉、真实气体等大批复杂现象的使用模型。
2、业务技能方面有了进一步提高：在这几天里，我们进行了ICEM-CFD网格划分与Fluent通用技术培训，主要内容有CFD基础、应用场合以及基本的工作流程，看老师操作和自己操作是并一回事，这是一门十分重视实操的软件注重理论学习，理论知识得到充实：以前看书的时候总想着看完就完了，也就是为了应付某个考试而看，可透过这次培训，使我认识到医学领域里的理论知识就好比盖房子打的地基一样，需要相当的牢固、扎实。
CFD基础（流体力学）分析
CFD基础（流体力学）分析第1章 CFD 基础计算流体动力学(computational fluid dynamics ，CFD)是流体力学的一个分支，它通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关信息，实现了用计算机代替试验装置完成“计算试验”，为工程技术人员提供了实际工况模拟仿真的操作平台，已广泛应用于航空航天、热能动力、土木水利、汽车工程、铁道、船舶工业、化学工程、流体机械、环境工程等领域。
本章介绍CFD 一些重要的基础知识，帮助读者熟悉CFD 的基本理论和基本概念，为计算时设置边界条件、对计算结果进行分析与整理提供参考。
1.1 流体力学的基本概念1.1.1 流体的连续介质模型流体质点(fluid particle)：几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
连续介质(continuum/continuous medium)：质点连续地充满所占空间的流体或固体。
连续介质模型(continuum/continuous medium model)：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u =u (t ,x ,y ,z )。
1.1.2 流体的性质1. 惯性惯性(fluid inertia)指流体不受外力作用时，保持其原有运动状态的属性。
惯性与质量有关，质量越大，惯性就越大。
单位体积流体的质量称为密度(density)，以r 表示，单位为kg/m 3。
对于均质流体，设其体积为V ，质量为m ，则其密度为m Vρ= (1-1) 对于非均质流体，密度随点而异。
若取包含某点在内的体积V ?，其中质量m ?，则该点密度需要用极限方式表示，即0lim V m Vρ?→?=? (1-2) 2. 压缩性作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化，这一现象称为流体的可压缩性。
压缩性(compressibility)可用体积压缩率k 来量度d /d /d d V V k p pρρ=-= (1-3) 式中：p 为外部压强。
CFD小白成神之路
CFD小白成神之路一直都有朋友们在问“CFD到底该怎么样去学才能更好的应用于工程？”对于这个问题，实际上并不太容易回答，因为每个人的具体情况不同，有人聪明有人笨，有人勤奋有人懒，所以很难找到一套普适性的方法适用于所有人。
我这里提供的方法可能适用于大部分普通人，对于那些极聪明或极愚钝，极勤奋或极懒惰的人均不适用。
1人的性格人的性格决定了其行事方式。
CFD的学习过程也会受到个人性格影响。
，在进行CFD学习之前，先审视一下自身：假如说明天要出远门旅游，你是先在家里把所有的行程细节都计划好再出门，还是先出门然后边走边计划呢？如果你是前者，那么本文后面所提的方法并不适合。
2了解CFD这是最初的阶段，当你对CFD一无所知的时候，你需要了解它。
至少需要了解以下一些内容：•CFD到底是什么？•CFD是怎样工作的？核心原理是什么？•CFD的优势和劣势在哪里？•如果要将CFD应用于工程，需要做哪些准备工作？•有哪些常用的CFD工具？•常用CFD工具各自的优缺点，如何选择取舍？以上问题都可以通过网络搜索获取答案。
学习CFD的一个重要的必备技能是利用搜索引擎，谷歌、百度等等。
3案例练习要快速入门，必须通过大量的案例练习来熟悉软件。
不要轻信网络上的那些所谓的先要掌握什么数学、力学、计算机程序、计算流体力学什么的，这些是给第一类人使用的。
我们赶时间，没有功夫看那些。
建议：找一款EFD软件做练习，如FloEFD就是不错的选择，它能快速帮助你理清CFD的使用流程，而且其操作够简单。
案例练习很辛苦，通常对于没有任何基础的小白来讲，一个案例做一遍还不够，建议至少做三遍。
案例从哪里来呢？主要来源是软件的帮助文档。
一般成熟的CFD软件（如Fluent、CFX等）都会带有完善的帮助文档，反复练习帮助文档中的案例，一遍两遍三遍四遍……做案例的时候，不要问为什么，在案例做完之后再来问为什么；做案例的时候，一定要从头做到尾，案例做一半等于是没做。
CFD模拟篇-Airpak软件学习
CFD模拟篇-Airpak软件学习1.Airpak软件可以用来做什么？在学习CFD软件之前，我们要知道这个软件能够帮助我们解决什么问题。
Airpak软件其实是一款基于Fluent求解的一款十分强大的软件。
可以用来进行建筑室内空调气流组织模拟，空气品质、自然通风，室外风环境，产品设备散热模拟，客车火车等交通工具室内模拟，室外空调外机气流模拟，室内污染物（co2,甲醛等），厨房通风等等。
模拟完了之后，可以出的结果有：温度、湿度、风速、压力、pmv-ppd(即热舒适度）、空气龄（空气新鲜程度）等等。
这个软件对于暖通专业（建环）或者从事绿建方面工作的人使用的比较多，当然在其他行业也会用的到。
对于设计院或者绿建单位，要用他出一些前期的可研报告、建筑设计评估和优化，对于科研单位，主要用于科学研究。
2.如何学习CFD如何学好CFD，对于这个问题，其实我觉得没有什么特别好的捷径。
我们要做的是，正确的方法和努力勤奋，少走弯路。
2.1软件底层逻辑在学习任何一个CFD软件之前，你首先要了解这个软件运行的底层逻辑是什么，他是基于什么原理，弄明白了这个道理，你学习来才不会费劲。
比如Airpak是基于"object"的建模方式，fluent求解器运行的，而ICEM是基于拓扑结构的建模方式。
很多人在学了gambit后，再来学习ICEM，大半年过去了，ICEM还是没有摸着门道，特别痛苦，回头接着学习gambit。
这是因为这2个软件建模的方式是不一样的，所以思维没有转换，学起来也很难。
掌握了大的学习思维之后，我们最重要的是要有一条系统的科学学习方法。
2.2理论知识的掌握在学习具体软件之前，你需要掌握CFD模拟的一些基本知识比如什么是湍流方程、网格划分的目的、什么是后处理，这些知识是你学习软件之前必须掌握的，也是根基。
那如何学习这些知识呢，你可以看看很多CFD相关的书籍，一般第一章都会介绍一些。
如果你觉得看书麻烦，可以关注某公众号：七师兄课堂，里面有CFD公开课的讲解和文章。
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肯定会碰到大量的公式的。没别的，硬着头皮看，但是脑子要清醒，不能晕。如kaisa说，就是那么几个守恒关系（质量、动量、能量、组分……）。而且这些公式都是一个形式——对流扩散方程，搞清楚那些是流动项（对流项），那些是扩散项，那些是源项，这样主干就清晰了。枝节的问题相对杂一些，那只能硬着头皮读。
如果着重于利用商业软件解决问题，只要有足够的基本概念就可以参考软件的文档很快入门了。必须掌握英文阅读，实际上不难，4级水平足以。照着tutorial做几个就有底了。多思考，然后越做越顺手的。
如果还想深入编程，就不能满足基本概念，必须硬着头皮啃教材里面的算法、算例讲解和源代码了。《数值传热学》里面多维热传导和边界处理、 SIMPLE算法，《计算传热学的近代进展》里面的非结构网格Denolay生成法，还有一些其他资料上的Euler方程Remann间断解、1D可压缩流的计算格式……我读了很多遍。必须找别人的代码读，否则不知道怎么编程。最先读了陶文铨书后面的那个后台阶流动的SIMPLC程序、XJTU的2D的 SIMPLE算法教学程序。这些相对比较短，几页纸罢了。然后是比较长的，《计算传热学的近代进展》后面的非结构网格Denolay生成代码，刘超群书后的多重网格法叶片计算程序。这些还好，虽然注释不多，但是算法都在书里面。后来想找可压缩源代码读就难了，好不容易找到一个法国人的2D非结构网格可压缩流求解程序NSC2KE，30多个文件，好几十页，注释很少，还有法文的；在毕业的博士师兄故纸堆里找到一个老师编写的跨音速流3D薄层NS方程程序，几乎没有注释，只有不知道谁随手做的一点笔记，也是几十页的代码。只能硬着头皮慢慢读，因为想找到自己感兴趣的问题相关的、有详细算法介绍和注释的代码看是不可能的。读懂一些源代码之后，我想就算小成了。然后自己写程序就有底了。
偶原来是做实验的，CFD和NHT上课学过一点，没学到什么东西。研究生毕业前半年，觉得身为流体机械的master不懂CFD没脸见人，于是就自己再学。
说实话，教材，当ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ觉得没有一个是很系统明了的。所看的书基本是北航的《计算流体力学基础》（忘了作者）、《计算流体动力学》（马铁尤），这两个比较老，主要着重于可压缩流的计算。较新的可压缩流计算可以看看《应用计算流体力学》（朱自强）和《叶轮机械跨声速及亚声速流场的计算方法》（清华的王保国）。《数值传热学》（陶文铨）、《计算传热学的近代进展》（陶文铨），主要着重于不可压流的计算。此外还有吴子牛的一本书，不记得名字，思路清晰，简明扼要。刘超群的一本多重网格法的专著，附带的源代码很多，即使不作多重网格，也是很有价值的。
因为没有老师，所以看书就没有什么章法，看不懂就跳过，往后看，说不定就懂一点，然后回头重新看。没事就看看，仔细看，多了就明白了。还可以在 internet上搜索老外的教材和lecture notes。初学CFD，最忌急躁。很多看不懂是正常的，指望全部内容一次看懂是不可能的（这不是看小说）。看上一段时间，大概几个月，看多了，脑子里面的概念就系统了。很重要的是这两大类（可压/不可压）的计算方面的一些重要的区别和特点，主要体现在方程组形式、求解方式、边界条件的处理、物理上的着重点等等。这些概念很重要，即使不编程，实用商业软件的时候如果没有清晰的概念，就会在求解设置上犯错（有人算跨音速喷管居然用常密度气体，典型的基本概念不清）。