fluent仿真资料(精)
fluent模拟设置
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fluent模拟设置一、模型1、能量方程:开启能量方程2、湍流模型:采用realizablek-ε湍流模型和标准壁面函数standardwallfn3、辐射模型,采用离散坐标辐射(do)模型模拟炉内辐射传热,并设置每进行两次迭代计算后更新一次辐射场,以加快计算收敛速度4、组分截叶+涡热传导化学反应模型(ed),对于碳氢化合物冷却系统,冷却反应可能将涵盖存有上百个中间反应,其排序工作量小,不易于工程应用领域。
为满足用户工程问题的须要,目前常使用两步反应系统和四步反应系统。
本文中研究的就是甲烷冷却,采用edm演示由冷却引发的热传导传质,考量两步反应,即为:2ch4+3o2=2co+4h2o2co+o2=2co2按不可压缩理想气体性质确定气体密度,不考虑分子扩散和气体内部的导热影响,选用分段线性比定压热容。
二、混合物及其形成组分属性在化学反应演示过程中,须要定义混合物的属性,也须要对其形成成分的属性展开定义。
关键的就是在形成成分的属性设置前对混合物的属性展开定义,因为组分特性的输出可能将依赖于用户所采用的混合物数学定义方式。
对于属性输出,通常的顺序就是先定义混合物组分、化学反应,并定义混合物的物理属性,然后定义混合物中组分的物理属性。
1、定义混合物中的组分2、定义化学反应3、定义混合物的物理属性4、定义混合物中组分的物理属性三、边界条件在仿真中须要设置每个组分的入口质量分数,另外在出口发生流入情况下,对于压力出口用户必须设置组分质量分数。
1、内/外环火孔出口为燃气与一次空气混合气入口,采用速度进口边界条件,重庆燃气的低热值为36.75mj/m3,理论空气需要量为9.537m3/m3,实测燃气流量为0.42m3/h,实测一次空气系数为0.674,圆形火孔的总面积面积为453mm2,得到火孔出口流速大小为1.913m/s,速度方向垂直于边界。
混合气温度为288k,混合气体发射率,各组分体积分数:甲烷13.06%,氧气18.18%,其余为氮气。
fluent炉膛仿真教程文档
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炉膛仿真过程及其其中的问题一、(Gambit)几何建模部分1.大体尺寸在本次设计中,(实际标高-5=图中的标高)锅炉的尺寸为:锅炉高度为26890mm,宽度为7570mm,深度为7570mm。
燃烧器的高度为2.105m,最底层的燃烧器低端距冷灰斗距离为2.1775m。
采用四角切圆(顺时针切圆,假想切圆直径0.8m)的均等配风燃烧方式。
其中一次风2层,二次风3层。
由低到高燃烧器风口布置依次为二、一、二、一、二。
燃烧器宽度为0.4m,一次风口高度0.2405m,二次风口高度0.352/0.315m,风口间距为0.21/0.12/0.155m。
2.简化处理将水冷壁简化成一个恒温平面;将燃烧器简化成一个平面,各次风口为平面中的一个矩形区域,作为速度入口;忽略屏式过热器,将折焰角上方与水平烟道相连结的平面作为出口(outflow)。
3.几何建模过程及网格划分为了方便锅炉的网格划分,我们将整个计算域划分为5个区域:冷灰斗下端至燃烧区域下端、燃烧区域、燃烧区上端至折焰角下端、折焰角区域、折焰角上端至炉膛出口。
3.1点线面的生成几何建模的方法通常可以是自下而上的,即先生成体的各个点(通过坐标确定位置);将生成的点依次连接成线;将线围成体的各个面;最后将面组合成一个实体。
当然建模时也可以通过设置实体(面)的长宽高(长宽)直接生成。
3.2实体分割块的划分方法如下:先产生一个面,并将该面平移至该实体要切割的位置,split volume选卡中,split with选择face(real),然后选中要切割的实体(对应split volume中的volume)以及用来切割这个体的面(对应face栏)(注意:在切割时需要选中Connected,保证切割产生的两个体之间的面是公共面,而不是两个重合的面。
因为公共面可以通过物质和能量,而重合的面不加定义时是wall),最后点击APPL Y确定。
根据这种方法,我们可以在Z方向将燃烧区分为很多层,方便以后设置一、二次风入口的边界条件。
FLUENT系列资料:7
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多相流算例多相流模拟介绍在自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。
物质一般具有气态、液态和固态三相,但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。
在多项流动中,所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质,该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。
多相流动模式根据多相流系统中相的概念,按照下面的原则对多相流分成如下几类:∙气-液或者液-液两相流:o气泡流动:连续流体中的气泡或者液泡。
o液滴流动:连续气体中的离散流体液滴。
o活塞流动: 在连续流体中的大的气泡o分层自由面流动:由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
∙气-固两相流:o充满粒子的流动:连续气体流动中有离散的固体粒子。
o气动输运:流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。
最典型的模式有沙子的流动,泥浆流,填充床,以及各向同性流。
o流化床:由一个盛有粒子的竖直圆筒构成,气体从一个分散器导入筒内。
从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。
改变气体的流量,就会有气泡不断的出现并穿过整个容器,从而使得颗粒在床内得到充分混合。
∙液-固两相流o泥浆流:流体中的颗粒输运。
液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。
在泥浆流中,Stokes数通常小于1。
当Stokes数大于1时,流动成为流化(fluidization)了的液-固流动。
o水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒o沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内,初始时刻均匀散布着颗粒物质。
随后,流体将会分层,在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层,在顶部出现了澄清层,里面没有颗粒物质,在中间则是沉降层,那里的粒子仍然在沉降。
在澄清层和沉降层中间,是一个清晰可辨的交界面。
∙三相流(上面各种情况的组合)多相系统的例子各流动模式对应的例子如下:∙气泡流例子:抽吸,通风,空气泵,气穴,蒸发,浮选,洗刷∙液滴流例子:抽吸,喷雾,燃烧室,低温泵,干燥机,蒸发,气冷,刷洗∙活塞流例子:管道或容器内有大尺度气泡的流动∙分层自由面流动例子:分离器中的晃动,核反应装置中的沸腾和冷凝∙粒子负载流动例子:旋风分离器,空气分类器,洗尘器,环境尘埃流动∙风力输运例子:水泥、谷粒和金属粉末的输运∙流化床例子:流化床反应器,循环流化床∙泥浆流例子:泥浆输运,矿物处理∙水力输运例子:矿物处理,生物医学及物理化学中的流体系统∙沉降例子:矿物处理多相建模方法计算流体力学的进展为深入了解多相流动提供了基础。
【流体数值模拟软件】Fluent基础讲义
![【流体数值模拟软件】Fluent基础讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/a6ca4b45ccbff121dd3683cb.png)
Pressure inlet 给定流动入口的总压和其他标量 Pressure outlet 给定出口处的静压
Incompressible:
Velocity inlet 给定入口处的流速和其他标量 Outflow 对于出口处流速和压力不知道的情况
不能与pressure outlet一起用
湍流粘性系数法 Reynolds应力方程法
Large Eddy Simulation (only 3D)
CFD-FVM
31
Spalart-Allmaras:一方程模型
不适于自由剪切流动、分离流动,多用于外流,如航空航天问题。准2D问 题,如翼型绕流
Standard -:
应用最为广泛的湍流模型,高Re数模型,不适于分离流动,
Compressible flows:
Mass flow inlet 规定入口的质量流量 Pressure far-field 无穷远处的自由流条件
也可读入autocad proE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,要求其是一个ASCI body
CFD-FVM
18
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:
对近壁和远场都适用,对剪切流动的处理不如Standard -
Reynolds Stress:
可以计算各向异性旋涡 ,难于收敛,适于计算弯曲流道、强的旋涡或旋转
CFD-FVM
32
近壁处理及第一个网格的位置
-和RSM适用于离开壁面一定 距离的湍流区域
两种方法: 壁面函数法
Fluent学习资料教程集锦12-fluent_多项流
![Fluent学习资料教程集锦12-fluent_多项流](https://img.taocdn.com/s3/m/3279775f02020740be1e9bbc.png)
• 使用FLUENT中 DPM模型模拟仿 真喷雾干燥过程, 包括液体喷雾进入 加热室接触干燥粉 末时的流动,热交 换和质量交换。
• 优化喷雾干燥器 中的不同参数时, CFD仿真技术起到
Air and methane inlets
Centerline for particle injections
Outlet
– 稀疏型 (< 10%), 内部颗粒间的距离大于 颗粒载颗荷 粒– 离直散径相和两连倍续相,的因惯此性力,颗粒间的相Vpri互mary作用可
比率
part
cont
cp以oanrtt 忽 略1。1, ,twonoewwaayyccoouupplilningg
Vse c onda r y
• 如果St 1, 所有模型都适用,这时就需要考虑 计算速度
附录
建立离散相模型 (DPM)
Define Models Discrete Phase…
Define Injections…
Display Particle Tracks…
DPM 模型边界条件
• Escape
• Trap • Reflect
欧拉多相模型
欧拉多相模型
• 欧拉多相流模型基于平均N-S方程,可以计算 任意粒子和连续相物质。 • 对每一相求解守恒方程。 • 每相同时共存: 每相的守恒方程都包涵单相项 (压力梯度,导热率等)+界面项。 • 界面项包括动量(升力),热量和质量交换。 相间速度和温度差异使得机械能和热能的交换是 非线性的。 • 提供了附加的模型(湍流模型等)。
VOF模型举例 – 晃动的汽车油箱
• 在FLUENT中使 用VOF模型,仿 真模拟各种加速 环境下,汽车油 箱中液体的晃动 t = 1.05 sec (自由表面移 动)。
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程
![使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程](https://img.taocdn.com/s3/m/80a409162bf90242a8956bec0975f46527d3a7b7.png)
使用AnsysFluent进行流体力学仿真教程Chapter 1: Introduction to ANSYS FluentIn this chapter, we will provide an overview of ANSYS Fluent and explain its importance in the field of fluid dynamics simulation. ANSYS Fluent is a powerful computational fluid dynamics (CFD) software used for simulating and analyzing fluid flows. It enables engineers and scientists to study the behavior of fluids, predict their performance in various scenarios, and optimize the design of systems involving fluid flow.Chapter 2: Pre-ProcessingThe pre-processing stage involves preparing the geometry of the system and defining the desired fluid flow conditions. ANSYS Fluent provides a variety of tools to import and manipulate geometry files, such as creating boundaries, defining initial conditions, and specifying material properties. Additionally, it allows users to create a mesh grid that discretizes the computational domain into smaller elements for accurate simulations.Chapter 3: Boundary ConditionsBoundary conditions play a crucial role in defining the behavior of the fluid flow simulation. In this chapter, we will explain the different types of boundary conditions available in ANSYS Fluent, including velocity inlet, pressure outlet, wall, and symmetry. Each boundarycondition has specific input parameters that need to be defined, such as velocity magnitude, pressure, and temperature.Chapter 4: Solver SettingsThe solver settings determine the numerical methods used to solve the fluid flow equations in ANSYS Fluent. This chapter will introduce the various solver options available, including pressure-based and density-based solvers. It will also discuss the importance of convergence criteria and the influence of physical properties, such as turbulence models and turbulence intensity.Chapter 5: Post-ProcessingOnce the simulation is complete, post-processing is performed to analyze and visualize the results. In ANSYS Fluent, users have access to a range of post-processing tools, such as contour plots, vector plots, velocity profiles, and pressure distribution. This chapter will explain how to interpret these results to gain insights into the fluid flow behavior and make informed design decisions.Chapter 6: Advanced FeaturesIn this chapter, we will explore some of the advanced features of ANSYS Fluent that can enhance the accuracy and efficiency of fluid flow simulations. These include multiphase flow simulations, combustion modeling, heat transfer analysis, and turbulence modeling. We will provide step-by-step instructions on how to set up and run simulations using these advanced features.Chapter 7: Case StudiesTo further illustrate the capabilities of ANSYS Fluent, this chapter will present a series of case studies involving different fluid flow scenarios. These case studies will cover a range of applications, such as fluid flow in pipes, aerodynamics of a car, and natural convection in a room. Each case study will include the problem statement, simulation setup, and analysis of the results.Chapter 8: Troubleshooting and TipsANYS Fluent, like any software, can sometimes encounter issues or produce unexpected results. In this chapter, we will discuss common troubleshooting techniques and provide tips for optimizing simulation setup and improving simulation accuracy. This will include techniques for mesh refinement, convergence improvement, and understanding error messages.Conclusion:ANSYS Fluent is a powerful tool for conducting fluid dynamics simulations. In this tutorial, we have covered the fundamental aspectsof using ANSYS Fluent, including pre-processing, boundary conditions, solver settings, post-processing, advanced features, and troubleshooting. By following this tutorial, users can gain a solid foundation in conducting fluid flow simulations using ANSYS Fluent and leverageits capabilities to analyze and optimize fluid flow systems in various applications.。
fluent炉膛仿真教程文档
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炉膛仿真过程及其其中的问题一、(Gambit)几何建模部分1.大体尺寸在本次设计中,(实际标高-5=图中的标高)锅炉的尺寸为:锅炉高度为26890mm,宽度为7570mm,深度为7570mm。
燃烧器的高度为2.105m,最底层的燃烧器低端距冷灰斗距离为2.1775m。
采用四角切圆(顺时针切圆,假想切圆直径0.8m)的均等配风燃烧方式。
其中一次风2层,二次风3层。
由低到高燃烧器风口布置依次为二、一、二、一、二。
燃烧器宽度为0.4m,一次风口高度0.2405m,二次风口高度0.352/0.315m,风口间距为0.21/0.12/0.155m。
2.简化处理将水冷壁简化成一个恒温平面;将燃烧器简化成一个平面,各次风口为平面中的一个矩形区域,作为速度入口;忽略屏式过热器,将折焰角上方与水平烟道相连结的平面作为出口(outflow)。
3.几何建模过程及网格划分为了方便锅炉的网格划分,我们将整个计算域划分为5个区域:冷灰斗下端至燃烧区域下端、燃烧区域、燃烧区上端至折焰角下端、折焰角区域、折焰角上端至炉膛出口。
3.1点线面的生成几何建模的方法通常可以是自下而上的,即先生成体的各个点(通过坐标确定位置);将生成的点依次连接成线;将线围成体的各个面;最后将面组合成一个实体。
当然建模时也可以通过设置实体(面)的长宽高(长宽)直接生成。
3.2实体分割块的划分方法如下:先产生一个面,并将该面平移至该实体要切割的位置,split volume选卡中,split with选择face(real),然后选中要切割的实体(对应split volume中的volume)以及用来切割这个体的面(对应face栏)(注意:在切割时需要选中Connected,保证切割产生的两个体之间的面是公共面,而不是两个重合的面。
因为公共面可以通过物质和能量,而重合的面不加定义时是wall),最后点击APPLY确定。
根据这种方法,我们可以在Z方向将燃烧区分为很多层,方便以后设置一、二次风入口的边界条件。
FLUENT实例5个-fluent仿真模拟实例
![FLUENT实例5个-fluent仿真模拟实例](https://img.taocdn.com/s3/m/c576891af68a6529647d27284b73f242336c31ce.png)
FLUENT实例5个-fluent仿真模拟实例前⾔为了使学⽣尽快熟悉计算流体软件FLUENT以及更好的掌握计算流体⼒学的计算模型,本书编制了⼏个简单的模型,包括了组分燃烧、管内流动、换热和房间温度场四个⽅⾯的内容。
其中概括了⼆维和三维的模型,描述详细,可根据步骤建模、划分⽹格和计算以及后处理。
本书不可能⾯⾯具到并进⾏详细讲解,但相信读者通过本书的学习,⼀定能领会其中的技巧。
⽬录前⾔﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍1 燃烧器内甲烷和空⽓的燃烧﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3 管内层流流动数值计算﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 38 蒸汽喷射器内的传热模拟﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍52 组分传输与⽓体燃烧算例﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 75 空调房间温度场的模拟﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍102燃烧器内甲烷和空⽓的燃烧问题描述这个问题在图1中以图解的形式表⽰出来。
此⼏何体包括⼀个简化的向燃烧腔加料的燃料喷嘴,由于⼏何结构对称可以仅做出燃烧室⼏何体的1/4模型。
喷嘴包括两个同⼼管,其直径分别是4个单位和10个单位,燃烧室的边缘与喷嘴下的壁⾯融合在⼀起。
⼀、利⽤GAMBIT建⽴计算模型启动GAMBIT。
第⼀步:选择⼀个解算器选择⽤于进⾏CFD计算的求解器。
操作:Solver -> FLUENT5/6第⼆步:⽣成两个圆柱体1、⽣成⼀个柱体以形成燃烧室操作:GEOMETRY-> VOLUME-> CREATE VOLUME R打开Create Real Cylinder窗⼝,如图2所⽰图1:问题图⽰a)在柱体的Height 中键⼊值1.2。
b)在柱体的Radius 1 中键⼊值0.4。
Radius 2的⽂本键⼊框可留为空⽩,GAMBIT 将默认设定为Radius 1值相等。
c) 选择Positive Z (默认)作为Axis Location 。
d) 点击Apply 按钮。
FLUENT系列资料:2
![FLUENT系列资料:2](https://img.taocdn.com/s3/m/782f1cfdf705cc1754270905.png)
圆形喷嘴内流动与传热的数值模拟问题描述:空气高速通过一个圆形喷嘴,进口压力为101325 Pa,计算喷嘴内的压力、温度分布及马赫数。
截面面积为A:A =0.2+x2,-0.5 < x < 1.5, 出口压力为3738.9 Pa,温度为300K。
该问题中所说的压力皆为相对压力。
圆形喷嘴的结构如图1所示。
图1 圆形喷嘴结构图在本例中将利用FLUENT-2D的非耦合、隐式求解器,针对在圆形喷嘴内的定常流动进行求解。
在求解过程中,还会利用FLUENT的网格优化功能对网格进行优化,使所得到的解更加可信。
本题涉及到:一、利用GAMBIT建立圆形喷嘴计算模型(1)在PROE中画出圆形喷嘴的图形;(2)将PROE图形输出为*.stp的文件格式;(3)用GAMBIT读入上面输出的*.stp文件;(4)对各条边定义网格节点的分布;(5)在面内创建网格;(6)定义边界类型;(7)为FLUENT5/6输出网格文件。
二、利用FLUENT-2D求解器进行求解(1)读入网格文件;(2)确定长度单位:MM;(3)确定流体材料及其物理属性;(4)确定边界类型;(5)计算初始化并设置监视器;(6)使用非耦合、隐式求解器求解;(7)利用图形显示方法观察流场、压力场与温度场。
一、前处理——用PROE画出喷嘴结构图并导入GAMBIT中由于喷嘴的横截面是圆形的,喷嘴内的流动是轴对称流动,故其几何图形可以简化为二维的,然后进行流动与传热的数值模拟。
在PROE中按所给的函数关系画出圆形喷嘴的曲线图,画完后输出为shenmeng.stp 的文件,点击保存到的设定的文件夹中。
启动GAMBIT ,建立一个新的GAMBIT文件。
操作:File→NEW…此时出现的窗口如图2所示。
在ID右侧的文本框内填入:D: \penzui点击Accept后,即建立了一个新的文件。
图2建立新文件对话框图3导入PROE图形对话框第1步:确定求解器选择用于进行CFD计算的求解器。
Fluent学习资料教程集锦02-FLUENT求解器基础
![Fluent学习资料教程集锦02-FLUENT求解器基础](https://img.taocdn.com/s3/m/3daed841b7360b4c2e3f64bc.png)
读入网格 – Zones
plate plate-shadow wall
outlet inlet
fluid (cell zone)
Default-interior zone(s) can always be ignored.
• 本例中,有两个域 (fluid-upstream and fluiddownstream).
附录
FLUENT Journals • FLUENT 可以使用journal 文件以批处理方式 运行
• journal 是包括TUI命令的文本文件
• FLUENT TUI 允许命令的缩写,如 – ls 列表工作目录下的文件 – rcd 读入 case 和data 文件 – wcd 写 case 和 data 文件 – rc/wc 读/写 case 文件 – rd/wd 读/写 data 文件 – it 迭代
– Edge 面的边(由两个节点定义)
– Face 单元的边界,由一组边定义
– Cell 域离散的控制体
– Zone 一系列节点、边、面或单元的集合
• 计算域由以上所有的信息组成
– 对纯流动问题,域只包括流体域
– 对共轭换热问题,或流固耦合问题,域还 会包含固体域
• 边界条件设置在面上
• 材料属性和源项设置在单元上
缩放网格,选择量纲
• FLUENT读入网格文件后,所 有的维度默认是以米为单位 的 – 如果你的模型不是以米为 单位建立的,你需要缩放 – 网格缩放后需要确认一下 计算域的大小。
• 如果是在 Workbench下读入 网格,不需要缩放。然而, 量纲默认为 MKS 系统
• 如果需要,可以使用混合的 量纲系统。 – FLUENT 默认使用国际单 位 SI – 在 Set Units 面板中,可以 使用任意的量纲。
FLUENT系列资料:4
![FLUENT系列资料:4](https://img.taocdn.com/s3/m/59de9547b307e87100f69604.png)
圆柱绕流问题如图给出了圆柱绕流的计算区域的几何尺寸, 其中L=1.2m,W=0.5m,r=0.02m,l2=0.1m,l1=0.2m,入口速度为0.01m/s, 圆柱横向间隔0.1m,竖向间隔为0.1m,分析不同排列方式的流场情况。
解答:本例涉及到:一、利用GAMBIT建立圆柱绕流的计算模型(1)在CAD中画出圆柱绕流的图形(2)将CAD图形输出为*.sat的文件格式(3)用GAMBIT读入上面输出的*.sat文件(4)对各条边定义网格节点的分布(5)在面上创建网格(6)定义边界内型(7)为FLUENT5/6输出网格文件二、利用FLUENT-2D求解器进行求解(1)读入网格文件(2)确定长度单位:MM(3)确定流体材料及其物理属性(4)确定边界类型(5)计算初始化并设置监视器(6)使用非耦合、隐式求解器求解(7)利用图形显示方法观察流场与温度场一、前处理——用CAD画出圆柱绕流的结构图并导入GAMBIT在CAD中按所给的尺寸画出圆柱绕流的结构图,画完后输出为drawing2.sat的文件(如图1所示)。
CAD中的操作:文件→输出…点击保存到你想保存到的文件夹中。
圆柱绕流的结构图图1 CAD保存为sat格式的文件启动GAMBIT ,建立一个新的GAMBIT文件。
第1步:确定求解器选择用于进行CFD计算的求解器。
操作:Solver→FLUENT5/6第2步:导入圆柱绕流的结构图操作:File→Import→ACIS…点击Browse找到刚才从CAD中输出的drawing2.sat文件,选中后点击Accept即可导入所需的图形。
(需在CAD中将所画的图形创建成面域,否则无法读入)第3步:确定边界线的内部节点分布并创建结构化网络1、创建各条边上的节点分布操作:MESH→EDGE→打开的“MESH Edges”对话框如图2所示。
(1)点击Edges右侧的黄色区域,使其处于活动状态;(2) Shift+鼠标左键,点击所需划分的边线;(3) 选择Interval size,并输入值5;(4) 点击Apply,生成各条边上的节点分布。
fluent模拟例子
![fluent模拟例子](https://img.taocdn.com/s3/m/c08581800b1c59eef9c7b489.png)
fluent--模拟例子第一章 一维稳态导热的数值模拟一、模拟实验目的和内容本模拟实验的目的主要有3个:(1)学生初步了解并掌握Fluent 求解问题的一般过程,主要包括前处理、计算、后处理三个部分。
(2)理解计算机求解问题的原理,即通过对系统进行离散化,从而求解代数方程组,求得整个系统区域的场分布。
(3)模拟系统总的传热量并与傅立叶导热定律的求解结果相比较,验证数值模拟的可靠性。
实验内容主要包括:(1)模拟一维稳态导热平板内的温度分布。
(2)模拟一维稳态导热总的传热量。
二、实例简介如图1-1所示,平板的长宽度远远大于它的厚度,平板的上部保持高温h t ,平板的下部保持低温c t 。
平板的长高比为30,可作为一维问题进行处理。
需要求解平板内的温度分布以及整个稳态传热过程的传热量。
三、实例操作步骤1. 利用Gambit 对计算区域离散化和指定边界条件类型步骤1:启动Gambit 软件并建立新文件在路径C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86下打开gambit 文件(双击后稍等片刻),其窗口布局如图1-2所示。
h tct 图1-1 导热计算区域示意图x y图1-2 Gambit窗口的布局然后是建立新文件,操作为选择File→New 打开入图1-3所示的对话框。
图1-3 建立新文件在ID文本框中输入onedim作为文件名,然后单击Accept按纽,在随后显示的图1-4对话框中单击Yes按纽保存。
图1-4 确认保存对话框步骤2:创建几何图形选择Operation→Geometry→Face ,打开图1-5所示的对话框。
图1-5 创建面的对话框在Width内输入30,在Height中输入1,在Direction下选择+X+Y坐标系,然后单击Apply,并在Global Control下点击,则出现图1-6所示的几何图形。
图1-6 几何图形的显示步骤3:网格划分(1)边的网格划分当几何区域确定之后,接下来就需要对几何区域进行离散化,即进行网格划分。
(完整word版)FLUENT知识点解读(良心出品必属精品)
![(完整word版)FLUENT知识点解读(良心出品必属精品)](https://img.taocdn.com/s3/m/147a7282804d2b160a4ec035.png)
一、基本设置1.Double Precision的选择启动设置如图,这里着重说说Double Precision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。
然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利[1]。
a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。
b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动(如渐缩渐扩管的无粘与可压缩流动模拟)。
c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题,此时,使用双精度求解器可能会有所帮助。
[1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:114-1162.网格光顺化用光滑和交换的方式改善网格:通过Mesh下的Smooth/Swap来实现,可用来提高网格质量,一般用于三角形或四边形网格,不过质量提高的效果一般般,影响较小,网格质量的提高主要还是在网格生成软件里面实现,所以这里不再用光滑和交换的方式改善网格,其原理可参考《FLUENT全攻略》(已下载)。
3.Pressure-based与Density-based求解器设置如图。
下面说一说Pressure-based和Density-based 的区别:Pressure-Based Solver是Fluent的优势,它是基于压力法的求解器,使用的是压力修正算法,求解的控制方程是标量形式的,擅长求解不可压缩流动,对于可压流动也可以求解;Fluent 6.3以前的版本求解器,只有Segregated Solver和Coupled Solver,其实也是Pressure-Based Solver的两种处理方法;Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的,它是基于密度法的求解器,求解的控制方程是矢量形式的,主要离散格式有Roe,AUSM+,该方法的初衷是让Fluent具有比较好的求解可压缩流动能力,但目前格式没有添加任何限制器,因此还不太完善;它只有Coupled的算法;对于低速问题,他们是使用Preconditioning方法来处理,使之也能够计算低速问题。
精编【流体数值模拟软件】Fluent基础讲义课件
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CFD-FVM
16
策略
Boundary layers
Pre-meshing
Sizing functions 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
CFD-FVM
27
Moving zones
计算流动问题:
旋转部件:叶轮机械 移动或转动的表面:火车会车
CFD-FVM
28
Moving zones
方法
Single reference frame (SRF): 整个计算区域都在 旋转坐标系内
Multiple reference frame (MRF): 选定的区域在旋 转坐标系内
FLUENT6.0 的使用
CFD-FVM
1
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.
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
Mixture model: 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
Eulerian multiphase flow model:欧拉多相流模型
CFD-FVM
2
CFD-FVM
FLUENT软件文档集锦
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10.FLUENT流体分析及仿真实用教程 《FLUENT流体分析及仿真实用教程》以FLUENT 6.3.26版本为蓝本,由浅入深 、循序渐进地介绍了利用FLUENT进行流体分析与仿真的各部分知识,包括前 处理网格生成、湍流模型、传热分析、非定常流动问题、多相流模型、转动 模型、组分输运与化学反应模型、流动分析后处理、UDF使用及编写等。
值模拟等,分析了FLUENT软件在油气储运工程领域应用中存在的问题,提出了
FLUENT软件在该领域今后的研究方向和发展趋势。
3.果汁混合器领域中FLUENT软件的应用.pdf 对通用CFD模拟软件——FLUENT进行了综述,阐述了该软件的应用领域、主要
特点。由于FLUENT软件的突出优点,对实际应用有重大的指导作用。通过简述
,学会采用FLUENT软件进行产品开发。
5.CFD软件FLUENT前处理器gambit与优化软件的接口.txt 优化设计软件iSight、Optimus、modefrontier等与FLUENT软件联合进行CFD 优化设计时需要将解算器FLUENT和网格生成器Gambit连接起来,此文档是CFD
软件uent高级应用与实例分析 流体力学基本知识,Fluent,Gambit和Tecplot的基本使用,多相流理论,多相流 的计算实例,动网络基础知识,UDF基本知识,动网络计算实例,滑移网络基本知 识,滑移网络计算实例, Fluent的并行计算, Fluent的二次开发应用等.
7.FLUENT软件与IDEM软件的耦合及其应用研究 离散元法(Discrete Element Method,简称DEM)是由Cundall等人提出的用 于处理散体介质系统的力学行为的数值方法,其基本思想是把散粒群体简化
成具有一定形状及质量颗粒的集合,赋予接触颗粒间及颗粒与接触边界间某
0617_FLUENT离心风机仿真
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Fluent离心风机仿真第一章计算流体力学的基本概念计算流体力学(CFD)是一种由计算机模拟流体流动相关传递现象的系统分析方法和工具。
CFD的长处是适应性强、应用面广。
CFD的基本思路是:把原来在时间域和空间域上连续的物理量场,用一系列离散点的变量值的集合来代替,并通过一定的原则和方式建立起反应这些离散点上场变量之间关系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变量的近似解。
CFD计算主要包括前处理、求解和后处理三部分。
1.1CFD前处理在CFD计算中,前处理一般要占一半以上的时间,主要用于模型修整、网格生成和计算域、边界条件的设定等。
前处理阶段需要进行的工作包括:⑴定义所求问题的几何计算域;⑵将计算域划分为多个互不重叠的子区域,形成由单元组成的网格;⑶对所要研究的现象进行抽象,选择相应的控制方程;⑷定义流体的属性参数。
1.2CFD后处理由于计算机技术的不断进步,CFD软件提供的数据可视化技术和工具越来越多,如计算域和网格显示;等值线图(云图,包括压力云图、速度云图等);矢量图(如速度矢量图);颗粒追踪;动画输出等。
第二章模型处理2.1模型处理WORKBENCH19.2打开workbench19.2,拖入模型模块(Geometry),导入离心风机模型,模型由三个部分组成:外壳、导流部分、叶轮部分,如图2.1所示。
2.1离心风机模型对外壳和导流两个部分合并成一个部分。
对流体域进行仿真时,先建立流体区域,隐藏叶轮部分,选择全部面,除去外部区域,因此得到内部流体域模型。
流体域为了进行仿真,分为两个部分:动域和静域。
创建一个可以切分的面,使用拉伸命令(Extrude)进行拉伸。
利用拉出来的圆柱体作为切分的表面。
把外面的部分取名为outer,里面的部分为inner。
第三章 ICEM网格非结构网格节点之间的邻接是无序的、不规则的,每个网格点可以有不同的邻接网格数。
网格质量与具体问题的几何特性、流动特性及流场求解算法有关。
【干货】本号CFD仿真干货锦集
![【干货】本号CFD仿真干货锦集](https://img.taocdn.com/s3/m/221ecc39cdbff121dd36a32d7375a417866fc184.png)
【干货】本号CFD仿真干货锦集1.Fluent仿真案例2.ANSYS Meshing网格教程3.CFX仿真案例4.CFD前、后处理教程5.CFD技巧6.流体与仪器提示:点击标题,即可跳转到相应文章。
一、Fluent仿真案例1.Fluent声学模型CAA仿真实例-喷嘴噪音2.Fluent仿真燃烧器内甲烷和空气的燃烧3.Fluent欧拉多相流+MRF旋转仿真-气液喷射搅拌器4.Fluent多相流Mixture模型仿真-鼓泡塔反应器的流场5.Fluent的DEM+DDPM模型实例-鼓泡流化床6.Fluent凝固/融解模型实例-液态金属冷却抽出7.Fluent热辐射DO模型实例-汽车车头灯8.Fluent多孔介质模型实例-催化转换器9.Fluent DPM+PDF燃烧仿真实例-液体燃料喷射燃烧10.Fluent可压缩外部流动仿真实例-2D飞机翼型11.Fluent旋转机械MRF仿真实例-旋转搅拌混合器12.Fluent热流耦合仿真实例-风冷发热芯片13.Fluent层流仿真实例-细长管内流动二、ANSYS Meshing网格教程1.ANSYS meshing 网格划分之 - 入门1 - 3D几何边界命名2.ANSYS meshing 网格划分之 - 入门2 - 2D冷热水管几何边界命名3.ANSYS meshing 网格划分之 - 入门3 - 总体网格控制参数详解(上)4.ANSYS meshing 网格划分之 - 入门4 - 总体网格控制参数详解(中)5.ANSYS meshing 网格划分之 - 入门5 - 总体网格控制参数详解(下)6.ANSYS meshing 网格划分之 - 上手1 - 3D tube网格划分7.ANSYS meshing 网格划分之 - 上手2 - 2D冷热水管网格划分三、CFX仿真案例1.手把手教你ANSYS CFX仿真多相流VOF模型-以水池排水为例2.手把手教你ANSYS CFX 模拟气体辐射流动换热3.手把手教你如何用ANSYS CFX仿真流场,以混合器示例4.ANSYS CFX有几种边界条件?该如何选用?四、CFD前、后处理教程1.Fluent的数据如何导入Matlab中进行后处理2.ICEM划分非结构网格,如何提高网格质量?3.教你如何玩转ANSYS CFD-Post后处理模4.教你如何用ANSYS Workbench提取复杂流道5.教你如何用SolidWorks提取复杂装配体的流道五、CFD技巧1.Fluent求解设置中的网格Gradient梯度离散方法选择2.Fluent背景色如何修改3.FLUENT中水-水蒸汽蒸发过程UDF程序及其解释4.FLUENT帮助文件中UDF宏定义实例集锦5.Fluent非稳态计算过程时间步长的设置6.FLUENT中燃烧模拟计算的步骤和原则7.k-ε(epsilon)模型中的K和ε物理意义8.9.Fluent壁面粗糙度的设置10.Fluent仿真中湍流参数的设置11.Fluent的DPM模型中5种颗粒类型,你懂选择吗12.Fluent中离散相DPM模型稳态设置和非稳态设置的区别13.用心整理的一份关于Fluent多相流模型的应用、限制和选择14.谈谈Fluent残差图中continuity不收敛如何处理15.关于在fluent中如何设置边界层随体动的设置方法16.给你全面讲解UDF在Fluent中的应用,你了解UDF吗17.Fluent提供了9个湍流模型,教你如何选择18.用一个例子告诉你,多面体网格在Fluent仿真中的优势六、流体与仪器1.10个目前流行的CFD仿真软件,你了解几个?2.目前流行的CFD网格划分软件,你了解几个?3.一文带你全面了解流体力学是个什么专业4.谈谈常见的几种CFD算法-FVM FDM FEM MPS SPH LBM究竟有什么区别5.为什么流体N-S方程在物理学中最难解的6.CFD工程仿真中基本用到湍流模型,你真的深入了解过湍流吗7.一文带你了解计算流体力学CFD及其应用领域8.流线型-流体力学中的漂亮杰作9.计算流体力学(CFD)理论基础概述10.Fluent中湍流计算中近壁处理对网格的要求,即传说中的Y+值(上)11.Fluent中湍流计算中近壁处理对网格的要求,即传说中的Y+值(下)12.Fluent中壁面函数和粗糙度13.层流技术在飞机上的研究和应用14.一文带你了解流体力学的流动显示与测量技术15.魔性的磁流体16.流体,也可以很文艺!当流体碰上设计,火花就来了17.懂流体力学的画家,才是一个好画家——文森特·梵高18.13种液压阀的动画,再也不用担心选错阀门了19.都是啤酒,为什么黑啤气泡却往下走的?流体力学告诉你20.慢镜头播放你所不了解的“流体力学”21.9种常用流量计的基础知识和比较22.多相流的流量测量方法及其仪器23.计算流体力学(CFD)的有内涵的故事,值得一看24.聊聊流体力学中的雷诺数25.湍流减阻-被 NASA 列为 21世纪的航空关键技术之一26.星空中的湍流27.有关流体的专业词汇大全,收藏这一份就够了28.纳米流体及其应用29.CFD技术和CFD软件有何区别30.流体力学中大名鼎鼎的伯努利方程在实际生活有何应用31.神奇的非牛顿流体,遇强则强,遇弱则弱32.风洞实验室你了解多少?中国有几个?。
Fluent数值模拟学习汇报1
![Fluent数值模拟学习汇报1](https://img.taocdn.com/s3/m/e9004a3667ec102de2bd895a.png)
不同边界条件下同一时刻的压力分布(t=0.022276s) 不同边界条件下同一时刻的压力分布(t=0.022276s)
不同边界条件下同一时刻的速度分布(t=0.022276s) 不同边界条件下同一时刻的速度分布(t=0.022276s)
不同边界条件下同一时刻的压力分布(t=0.022994s) 不同边界条件下同一时刻的压力分布(t=0.022994s)
通过这个算例的计算, 通过这个算例的计算,掌握了建立通过喷管空气的瞬时流动 模型。 模型。学习了怎样将定常条件的结果作为非定常情况的初始 条件和怎样设置隐式时间步长计算的参数。 条件和怎样设置隐式时间步长计算的参数。 同时学会了如何保存文件和在计算瞬时流动过程中使用文件 自动保存功能保存解的信息的条件下对瞬时流动进行后处理。 自动保存功能保存解的信息的条件下对瞬时流动进行后处理。 最后,掌握了如何用FLUENT的动画工具创建数据并观看动 最后,掌握了如何用FLUENT的动画工具创建数据并观看动 FLUENT 画。
pexit (t ) = 0.12 sin(ω t ) + pexit
ω = 1748.8 rad / s , pexit = 0.7369 atm
ω 为时间步长的圆频率
pexit 为平均出口压强
喷管示意图
本例涉及到的操作 利用GAMBIT 利用GAMBIT建立二维喷管计算模型的建模过程 GAMBIT建立二维喷管计算模型的建模过程
改变边界条件
将边界条件改为空气在1 将边界条件改为空气在1个大气压的作用下通过平均背压 0.843atm的缩放型喷管 的缩放型喷管。 为0.843atm的缩放型喷管。 喷管几何条件不变。 喷管几何条件不变。 背压正弦波的形式和参数不变。 背压正弦波的形式和参数不变。