传热模拟CFD 总结

CFD总结一
CFD是英文computational Fluid Dynamics（计算流体力学）的简称。

它是伴随着计算机技术和数值计算技术的发展而发展的。

简单地说，CFD相当于虚拟的在计算机内做实验，用它模拟仿真实际流体的流动情况。

而其基本的原理是数值求解控制流体的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布，从而近似模拟流体流动的情况。

即CFD=流体力学+热学+数值分析+计算机科学。

流体力学就不用多说了，很多专业都要用到，主要的概念有层流和湍流，牛顿流体和非牛顿流体等等。

热学包括热力学和传热学。

数值分析就是如何用计算机解人工很难完成的计算，如何处理无解析解得方程。

计算机科学主要是计算机语言，如c、fortran）还包括一些图形处理技术，如在后处理，为了使用户对结论有一个很直观的认识，就需要若干图表。

以下就对经常在CFD使用的软件做简单的介绍。

一、CFD的结构：
1、提出问题——流动性质（内流、外流；层流、湍流；单相流、多项流；可压、不可压……），流体属性（牛顿流体：液体、单组分气体、多组分气体、化学反应气体；非牛顿流体）
2、分析问题——建模——N-S方程（连续性假设），Boltzmann方程（稀薄气体流动），各类本构方程与封闭模型。

3、解决问题——差分格式的构造/选择，程序的具体编写/软件的选用，后处理的完成。

4、成果说明——形成文字，提交报告，赚取应得的回报。

二、CFD实现过程：
（一）建模——物理空间到计算空间的映射。

主要软件：
二维：
AutoCAD：
大家不要小看它，非常有用。

一般的网格生成软件建模都是它这个思路，很少有参数化建模的。

相比之下
AutoCAD的优点在于精度高，草图处理灵活。

可以这样说，任何一个网格生成软件自带的建模工具都是非参数化的，而对于非参数化建模来说，AutoCAD应该说是最好的，毕竟它发展了很多很多年！
三维：
1、CATIA：
航空航天界CAD的老大，法国人的东西，NB，实体建模厉害，曲面建模独步武林。

本身可以生成有限元网格，前几天又发布了支持ICEM-CFD的插件ICEM-CFD CAA V5。

有了它和ICEM-CFD，可以做任何建模与网格划分！
2、UG：
软件本身不错，大公司用得也多，可是就这么打市场，早晚是走下坡路。

按CAD建模的功能来说它排不上第一，也不能屈居第二，尤其是加上了I－DEAS更是如虎添翼。

现在关键是看市场了。

3、Solidworks：
Solidworks讲的是实用主义，中端CAD软件它功能最强，Solidedge功能是不比它差，但是Solidworks的合作伙伴可能是SE的十几倍，接口也比SE多很多，相比之下Solidworks是最佳选择。

Autodesk Inventor也只能算是中端软件，目前说来，我是处于观望态度，看发展再决定。

总之，Solidworks目前的发展如日中天，合作伙伴多如牛毛。

用起来极其顺手。

这里极力向大家推荐的是ICEM-CFD DCI FOR Solidworks！有了这个东西画个全机网格也很容易了。

4、Pro/E：
5、MDT、Inventor：
（二）网格划分——连续空间的离散化。

主要软件：
1、ICEM-CFD（Ansys Inc）：
最NB的网格划分软件，主要四个模块：Tetra（水平最高）、Hexa（用起来方便）、Global （难得的笛卡尔网格划分软件）、AutoHexa（算是垃圾，有那么一点点用处）。

接口贼多，几乎支持所有流行的CFD软件！！！使用方便，一个月内可以学会，两个月就可以针对课题努力了。

这个软件还有后处理模块Visual3，但是目前说来还没有听过谁用过。

2、Gridgen（Poinwise Inc）：
你要学习网格理论，用它比较好，你要和它一起来完成网格，不能靠它自动给你个复杂网格。

结构网格划分很好。

帮助文档有些标新立异了，很多术语就是难为大家这些入门级别的，实体不叫实体，它非得说是
Database，何必呢！
3、Gambit（Fluent Inc）：
好学、好用。

就是要拖着一个Exceed当靠山，功能强大。

但是占用内存比较多，常常会跑死机（不是个别的问
题）。

目前最新版本2.1.6，功能不见多大改善，导入几何仍然需要手动修复。

4、CFX-build（Ansys Inc）：
基于Patran的非结构网格划分软件，会Patran就会它！功能自不用说。

5、CFD-Geom（CFDRC Inc）：
好学，不过有些概念要仔细领会，最好是对拓扑与网格结构、类型比较熟悉。

6、Patran（Msc Inc）、Hypermesh（Altair Inc）：
这两个不说了FEA方面的猛将，CFD也可以借鉴。

以上按功能和在CFD领域的适用范围分类。

（三）求解器——差分方程的求解。

主要软件：
1、Fluent：
不可压流动的优秀求解器，可压流动求解稍差，市场做得好，用的人多。

非结构网格求解器。

它不是最好的，
但是是最通用的，具体还是要看你的问题。

2、CFX5.x：
相当于Fluent的分离求解器，Ma<2有效。

基于非结构网格。

没啥好说的，优点找不到，缺点也没什么。

3、CFX4.x：
化学反应和多项流结构网格求解器，不了解，大家可以补充
4、Star-CD：
5、Phoenics：
出自英国，由于决策上的失误（网格处理方面的决策），目前仍在低谷，功能强大，但使用不方便，前处理太差。

6、CFDRC：
功能比前面所有加起来的都多，解决问题极其广泛，缺点是接口较差。

7、Cosmos Floworks：
8、CFDesign：
9、Numeca：
对涡轮机械的，好东西，市场没搞好，目前不得志。

10、Ansys Flotran：
（四）后处理——求解结果的可视化与整理。

主要软件：
1、Tecplot：
短小精悍，首选。

可以自己编程处理数据，非常强大！实验数据处理用它也绝对是首选。

2、CEI Ensight：
太复杂，啥都能做，难学
2、FieldView：
还可以，国外用得比较多，没Tecplot平易近人。

有些思路莫名其妙。

3、A VS Express：
用它可以编个Tecplot！
4、Matlab
（五）报告处理：MathType（公式编辑器，很需要）；Word、Acrobat….
ANSYS
正式版的方法
1，正式版的安装程序下有个MAGNiTUDE文件夹，你复制到C盘，里面有一个可执行文件，你双击，然后出现命令提示符，问你是不是继续要你选择“Y”或者“N”，你现在选择"Y",然后就会在这个文件夹里面出现一个TXT的注册文件。

待用。

2，当然是安装ANSYS程序，按照软件的提示，从上至下依次安装，先装一些微软的支持软件，再装ANSYS主程序，它会要你输入你的计算机名称（你打开刚刚破解的txt文件，可以看到，或者右键点击“我的电脑”查看属性，点“计算机名”里面有个完整的计算机名，就是了）输入后，等待软件识别。

装完后，可能会要你输入许可证，这时你就指定到刚刚破解的目录就行。

如果没要求，则继续等待安装完成。

3，安装License Manager，安装完成后，会要你添加证书，这时你指定到第一步的txt文本文件，它会自动生成DA T的注册文件。

完成注册。

这时，第一步中的全部文件你都可以删除掉。

4，enjoy！
说明，正式版中，WB可以正常使用，不需要再单独解压缩。

RC版本的安装方法：
1. 首先当然是安装ANSYS程序，注意在安装的时候先不要选择安装许可证。

2. 启动ANSLIC_ADMIN Utility，点击display the license server machine hostid按钮，查看HOSTNAME和FLEXID。

3. 进入下载的文件夹ans12_licgen中，用记事本打开ansys.dat文件，将第一行中的host和000000000000分别改为上一步中查到的HOSTNAME和FLEXID，然后保存。

4. 点击ans12_licgen文件夹中的keygen.bat文件，生成一个license.dat文件。

5. 打开ans12_licgen文件夹中的ansyslmd.ini文件，将其中的“xhost”均改为你的HOSTNAME，保存。

6. 将license.dat和ansyslmd.ini拷贝到C:\Program Files\ANSYS Inc\Shared Files\Licensing，如果你安装了fluent，还需要将license.dat复制到fluent目录中的\license\ntx86文件夹。

7. 启动ANSLIC_ADMIN Utility，选择install the license file，然后指定到C:\Program Files\ANSYS Inc\Shared Files\Licensing\license.dat。

8. 重启，然后就ok了。

ANSYS Workbench 在ANSYS12.0中式非常强大的！但是按照上诉安装方式安装后，找不到文件，即安装不成功，（目前所有的安装方法均不成功），但是还要本区某位大哥发现了安装过程中解压问题，因此之需要将一个100M的压缩文件重新解压就可以完全解决这个问题。

解决办法我放附件。

非常感谢那位大哥。

最重要的是，我讲述一下使用心得，在proE用ANSYS12.0 Workbench 导入文件变慢，主要原因是Workbench 体积变大，功能变的异常强大。

界面非常友好。

能成功导入和使用。

FLUENT经过本人使用，和以前版本的差不太多。

有一点需要值得注意，但是我可以肯定不是我安装问题。

就是proE4.0的文件，不能从ANSYS12.0导入，导入失败，但是proE3.0的文件能成功直接由ANSYS11.0直接导入分析。

不知道是什么回事。

大家不知道有没有出现这样的情况呢？？
希望大家分享一下安装ANSYS12.0的安装经验，使用经验和问题，供大家交流分享。

最后说一下本人安装环境（配置）。

CPU：T7600 ，8600M GT显卡，256M显存，4G内存，500G硬盘，
本机安装行业软件为：AutoCAD 2010，Mechanical 2010，Inventor 2010，CAXA电子图板2007，MATLAB R2009a，NX 6.0，Pro ENGINEER4.0，SolidWorks 2009 SP3.0
附：ANSYS12正式版下载地址：
正式版下载地址
电驴地址：
/topics/2744983/
光盘镜像：
ed2k://|file|TLF-SOFT-ANSYS.PRODUCTS.V12.WIN32-MAGNiTUDE.iso|2745942016|749b24c6 e6f278a8abd96f682b49d65c|h=ESBXZOTI4TIM4WVBIRZIHZ4F5PYKSUDR|
光盘信息：
ed2k://|file|TLF-SOFT-ANSYS.PRODUCTS.V12.WIN32-MAGNiTUDE.nfo|7210|7938b4997f82e1 361e6d4f381263a5d1|h=LBULDIUIRBHJR4WBMP7JJPDYLG5U5SUO|
HTTP下载地址
地址：/cnc2/view_2013.html
最新的问题！
最近我使用ANSYS的时候，不知道进行过怎么样的操作，发现打不开ANSYS，提示许可证有问题，我找到了解决的办法：
进入ANSYS, Inc. License Manager——Server ANSLIC_ADMIN Utility——选择“STop the ansys lnc.license Manager"然后重启电脑，再同样的步骤选择”Start the ansys lnc.license Manager“
问题就解决了，可能不用重启，就可以使用，大家要是有问题，可以试试
关于用CAD/SOLIDWORKS等软件所作的图形输入Gambit的问题
GAMBIT默认的单位是米，autocad默认是毫米，输入的是绝对值，如果在CAD里改成米就一样了。

你可以用GAMBIT 的线或面的查询功能‘i’查看一下确切值。

输入后不可能与原点对正的，你只需从新建立一个坐标体系就行了。