流体动力学(CFD)分析.
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Guidelines
ANSYS/FLOTRAN 流体动力学(CFD)分析
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目录
Guidelines
第一章 FLOTRAN 计算流体动力学(CFD)分析概述
一、FLOTRAN CFD 分析的概念 二、 FLOTRAN 分析的种类
1、层流分析 2、紊流分析 3、热分析 4、可压缩流分析 5、非牛顿流分析 6、多组份传输分析
十二、设置有助于FLOPTagRe A4 N求解稳定的参数
Intro-4
目录
第三章 FLOTRAN设置命令（续）
Guidelines
十三、设定FLOTRAN自由度松弛系数 十四、设定FLOTRAN流体性质松弛因子
十五、设置FLOTRAN分析的自由度限值
十六、选择FLOTRAN各自由度相应的求解器
十七、对FLOTRAN各求解器的控制
四、FLOTRAN输出及保存文件控制
五、FLOTRAN输出收敛监测量的控制
六、FLOTRAN流体类型及其特性的可变性控制
七、FLOTRAN流体性质参数设定
八、FLOTRAN分析的坐标系统的指定
九、FLOTRAN分析参考条件的设置
十、指定FLOTRAN分析的旋转坐标系统
十一、指定FLOTRAN分析的重力加速度
· 作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力
· 超音速喷管中的流场
· 弯管中流体的复杂的三维流动
同时，FLOTRAN还具有如下功能：
· 计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布
· 研究管路系统中热的层化及分离
· 使用混合流研究来估计热冲击的可能性
· 用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能
· 对含有多种流体的(由固体P隔age开11)热交换器进行研究
三、几何尺寸及流体性质
四、分析过程
第1步：进入ANSYS
第2步：设置分析选择
第3步：定义单元类型
第4步：生成分析区域的几何面 第5步：定义单元形状
第6步：划分有限元网格
第7步：生成并应用新的工具栏按钮
第8步：施加边界条件
第9步：求解层流
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Intro-7
目录
第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例（续）
Guidelines
一、边界条件的类型 二、进口/出口边界条件
三、对称边界条件
四、固定壁面
五、移动壁面
六、内流
七、外流
八、周期边界
九、热边界条件
十、边界条件总结
十一、边界条件的菜单形式
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Intro-6
目录
第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例
Guidelines
一、问题描述
二、分析方法及假定
六、 FLOTRAN分析过程中应处理的问题
七、对一个FLOTRAN分析进行评价
八、验证结果
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目录
Guidelines
第三章 FLOTRAN设置命令
一、FLOTRAN求解控制命令
二、FLOTRAN执行及输出控制命令 稳态控制参数设置
三、FLOTRAN执行及输出控制命令 瞬态控制参数设置
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Intro-8
第一章
FLOTRAN 计算流体动力 学(CFD)分析概述
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Intro-9
目标
Module Objective
在完成本章学习后，我们应该对流体动力学分析的基本概念 有所了解，并知道它的基本分类。
Lesson Objectives
第一讲、FLOTRAN CFD 分析的概念 第二讲、 FLOTRAN 分析的种类 第三讲、层流分析 第四讲、紊流分析 第五讲、热分析 第六讲、可压缩流分析 第七讲、非牛顿流分析 第八讲、多组份传输分析
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目录
第二章 FLOTRAN分析基础
Guidelines
一、FLOTRAN单元的特点
1、FLUID141单元 2、FLUID142单元 3、FLUID单元的其他特征
二、使用FLOTRAN单元的一些限制及注意事项
三、 FLOTRAN分析的主要步骤
四、 FLOTRAN分析中产生的一些文件
五、提高收敛性和稳定性的常用的工具
四、分析过程
Guidelines
第10步：观察层流分析的结果 第11步：确定流体粘性如何影响流场特性 第12步：进行湍流分析 第13步：对新的出口区划分网格 第14步：施加湍流分析的载荷 第15步：改变FLOTRAN分析选项和流体性 第16步：进行求解 第17步：将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示 第18步：绘制压力等值线图
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Intro-10
一、FLOTRAN CFD 分析的概念
T-1. FLOTRAN CFD 分析的概念
Objective
ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三 维流体流动 场的先进的工具，使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元，可解决如下问题：
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Intro-14
热分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Pபைடு நூலகம்ge 12
Intro-12
层流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
层流中的速度场都是平滑而有序的，高粘性流体（如石油等）的低 速流动就通常是层流。
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Intro-13
紊流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流 波动的流体流动情况，ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均 流动下的紊流速度波动的影响。 如果流体的密度在流动过程中保 持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量，该流体 就可认为是 不可压缩的，不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘 性耗散。
十八、设置FLOTRAN湍流模型的一些常数
十九、重新设定FLOTRAN各分析参数的值
二十、控制FLOTRAN面积积分的阶次
二十一、FLOTRAN多组份疏运分析的设置及控制
二十二、定义FLOTRAN的重启动（续算）控制
二十三、设置并执行一个零迭代FLOTRAN分析
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Intro-5
目录
第四章 FLOTRAN边界条件
Intro-11
二、FLOTRAN 分析的种类
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
FLOTRAN可执行如下分析： · 层流或紊流 · 传热或绝热 · 可压缩或不可压缩 · 牛顿流或非牛顿流 · 多组份传输 这些分析类型并不相互排斥，例如，一个层流分析可以是传热的或
者是绝热的，一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。
ANSYS/FLOTRAN 流体动力学(CFD)分析
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第一章 FLOTRAN 计算流体动力学(CFD)分析概述
一、FLOTRAN CFD 分析的概念 二、 FLOTRAN 分析的种类
1、层流分析 2、紊流分析 3、热分析 4、可压缩流分析 5、非牛顿流分析 6、多组份传输分析
十二、设置有助于FLOPTagRe A4 N求解稳定的参数
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第三章 FLOTRAN设置命令（续）
Guidelines
十三、设定FLOTRAN自由度松弛系数 十四、设定FLOTRAN流体性质松弛因子
十五、设置FLOTRAN分析的自由度限值
十六、选择FLOTRAN各自由度相应的求解器
十七、对FLOTRAN各求解器的控制
四、FLOTRAN输出及保存文件控制
五、FLOTRAN输出收敛监测量的控制
六、FLOTRAN流体类型及其特性的可变性控制
七、FLOTRAN流体性质参数设定
八、FLOTRAN分析的坐标系统的指定
九、FLOTRAN分析参考条件的设置
十、指定FLOTRAN分析的旋转坐标系统
十一、指定FLOTRAN分析的重力加速度
· 作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力
· 超音速喷管中的流场
· 弯管中流体的复杂的三维流动
同时，FLOTRAN还具有如下功能：
· 计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布
· 研究管路系统中热的层化及分离
· 使用混合流研究来估计热冲击的可能性
· 用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能
· 对含有多种流体的(由固体P隔age开11)热交换器进行研究
三、几何尺寸及流体性质
四、分析过程
第1步：进入ANSYS
第2步：设置分析选择
第3步：定义单元类型
第4步：生成分析区域的几何面 第5步：定义单元形状
第6步：划分有限元网格
第7步：生成并应用新的工具栏按钮
第8步：施加边界条件
第9步：求解层流
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第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例（续）
Guidelines
一、边界条件的类型 二、进口/出口边界条件
三、对称边界条件
四、固定壁面
五、移动壁面
六、内流
七、外流
八、周期边界
九、热边界条件
十、边界条件总结
十一、边界条件的菜单形式
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第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例
Guidelines
一、问题描述
二、分析方法及假定
六、 FLOTRAN分析过程中应处理的问题
七、对一个FLOTRAN分析进行评价
八、验证结果
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第三章 FLOTRAN设置命令
一、FLOTRAN求解控制命令
二、FLOTRAN执行及输出控制命令 稳态控制参数设置
三、FLOTRAN执行及输出控制命令 瞬态控制参数设置
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第一章
FLOTRAN 计算流体动力 学(CFD)分析概述
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目标
Module Objective
在完成本章学习后，我们应该对流体动力学分析的基本概念 有所了解，并知道它的基本分类。
Lesson Objectives
第一讲、FLOTRAN CFD 分析的概念 第二讲、 FLOTRAN 分析的种类 第三讲、层流分析 第四讲、紊流分析 第五讲、热分析 第六讲、可压缩流分析 第七讲、非牛顿流分析 第八讲、多组份传输分析
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第二章 FLOTRAN分析基础
Guidelines
一、FLOTRAN单元的特点
1、FLUID141单元 2、FLUID142单元 3、FLUID单元的其他特征
二、使用FLOTRAN单元的一些限制及注意事项
三、 FLOTRAN分析的主要步骤
四、 FLOTRAN分析中产生的一些文件
五、提高收敛性和稳定性的常用的工具
四、分析过程
Guidelines
第10步：观察层流分析的结果 第11步：确定流体粘性如何影响流场特性 第12步：进行湍流分析 第13步：对新的出口区划分网格 第14步：施加湍流分析的载荷 第15步：改变FLOTRAN分析选项和流体性 第16步：进行求解 第17步：将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示 第18步：绘制压力等值线图
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一、FLOTRAN CFD 分析的概念
T-1. FLOTRAN CFD 分析的概念
Objective
ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三 维流体流动 场的先进的工具，使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元，可解决如下问题：
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热分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Pபைடு நூலகம்ge 12
Intro-12
层流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
层流中的速度场都是平滑而有序的，高粘性流体（如石油等）的低 速流动就通常是层流。
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Intro-13
紊流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流 波动的流体流动情况，ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均 流动下的紊流速度波动的影响。 如果流体的密度在流动过程中保 持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量，该流体 就可认为是 不可压缩的，不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘 性耗散。
十八、设置FLOTRAN湍流模型的一些常数
十九、重新设定FLOTRAN各分析参数的值
二十、控制FLOTRAN面积积分的阶次
二十一、FLOTRAN多组份疏运分析的设置及控制
二十二、定义FLOTRAN的重启动（续算）控制
二十三、设置并执行一个零迭代FLOTRAN分析
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目录
第四章 FLOTRAN边界条件
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二、FLOTRAN 分析的种类
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
FLOTRAN可执行如下分析： · 层流或紊流 · 传热或绝热 · 可压缩或不可压缩 · 牛顿流或非牛顿流 · 多组份传输 这些分析类型并不相互排斥，例如，一个层流分析可以是传热的或
者是绝热的，一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。