FLUENT应用技巧中科院力学所高温气体动力学重点实验室
Fluent模型使用技巧
1.多相流动模式我们可以根据下面的原则对多相流分成四类:•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)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2.多相流模型FLUENT中描述两相流的两种方法:欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法,后面分别简称欧拉法和拉格朗日法。
史上Fluent最详细操作步骤 一看就懂
Fluent简单分析教程第1步双击运行Fluent,首先出现如下界面,对于二维模型我们可以选择2d(单精度)或2ddp(双精度)进行模拟,通常选择2d即可。
Mode选择缺省的Full Simulation即可。
点击“Run”。
然后进入如下图示意界面:第2步:与网格相关的操作1.读入网格文件car1.mesh操作如下图所示:打开的“Select File”对话框如图所示:(1)找到网格文件E:\gfiles\car1.mesh;(2)点击OK,完成输入网格文件的操作。
注意:FLUENT读入网格文件的同时,会在信息反馈窗口显示如下信息:其中包括节点数7590等,最后的Done表示读入网格文件成功。
2.网格检查:操作如下图所示:FLUENT在信息反馈窗口显示如下信息:注意:(1)网格检查列出了X,Y的最小和最大值;(2)网格检查还将报告出网格的其他特性,比如单元的最大体积和最小体积、最大面积和最小面积等;(3)网格检查还会报告出有关网格的任何错误,特别是要求确保最小体积不能是负值,否则FLUENT无法进行计算。
3.平滑(和交换)网格这一步是为确保网格质量的操作。
操作:→Smooth/Swap...打开“Smooth/Swap Grid”对话框如图所示:(1)点击Smooth按钮,再点击Swap,重复上述操作,直到FLUENT 报告没有需要交换的面为止。
如图所示:(2)点击Close按钮关闭对话框。
注意:这一功能对于三角形单元来说尤为重要。
4.确定长度单位操作如下图所示:打开“Scale Grid”对话框如图所示:(1)在单位转换(Units Conversion)栏中的(Grid Was Created In)网格长度单位右侧下拉列表中选择m;(2)看区域的范围是否正确,如果不正确,可以在Scale Factors 的X和Y中分别输入值10,然后点击“Scale”或“Unscale”即可;(3)点击Scale;(4)点击Close关闭对话框。
Fluent辅导指南
Fluent辅导指南Fluent5.3及Gambit1.2使用简要指南南京理工大学弹道国防科技重点实验室二○○○年六月GAMBIT使用要点一、图形用户界面包括:主菜单,图形窗口,抄本窗口,命令文本框,描述窗口,操作工具面板,副面板,图形/窗口控制面板。
工具面板上按钮左下方带符号的说明有可选列表(用右键打开)。
二、图形窗口内的鼠标操作方式(1)Display:左键-旋转,中键-移动,右键上下-缩放,右键左右-旋转,Ctrl+左键-放大,双击中键-显示前一状态(2)Task:Shift+左键-选择实体(可以拉方框包括要选对象),Shift+中键-转换选择相邻实体,Shift+右键-接受实体选择并转到下一选项或执行Apply。
(3)V ertex CreationGAMBIT辅导1.基本几何图形的生成及网格划分(Top-Down法)1.进入Gambit: 运行gambit -id example.jou2.Geometry→V olume→Create Real Brick (10,6,6,Centered) →Apply (学会用undo)3.Geometry→V olume→Create Real C ylinder (10,3,6,Positive Z) →Apply4.Geomertry→V olume→Boolean operation→Unite Real V olumes5.Mesh→V olume→Mesh V olume (Hex,Cooper,Interval size=1) →Apply6.Graphies/Windows Control Toolpad→ExaminMesh(Range,EquiAngle Skew)7.File→ExitGAMBIT辅导2.二维混合弯管(Bottom-Up法)1.选择Solver→Fluent42.T ools→Coordinate System→Display Grid(Visibility,XY,X,-32,32,16)→Update list→(Y,-32,32,16) →Update list→Snap→Apply3.用Ctrl+右键生成九个点(A→H)4.取消Display Grid 面板中的Visibility选项→Apply5.Geometry→Edge→Create EDGE→Create Real Circular Arc(中心E,边FD)→Apply Geometry→Edge→Create EDGE→Create Real Circular Arc(中心E,边GB)→Apply6.Geometry→Edge→Create Edge→Create Straight Edge(B→A,A→C,C→D,F→G,G→I,I→H,H→F)7.Geometry→Edge→Split/Edge (GB,Type=Cylinder,local t=-39.93) →Apply (生成J点)G eometry→Edge→Split Edge(JB,Type=Cylinder,local t=-50.07) →Apply (生成K点)G eometry→V ertex→More/Copy vertices (K 点,Copy,Translate,x=0,y=-12.0,z=1)→Apply (生成L点)G eometry→V ertex→More/Copy V ertices (L 点,Copy,Translate,x=4,y=0,z=0) →Apply (生成M点) 8.Geometry→Edge→Create Edge→Create Straight Edge(K→L, L→M,M→J)9.Geomety→Face→Create Face→Create Face From Edge(KJ,JG,GI,IH,HF,FD,DC,CA,AB,BK)→ApplyGeomety→Face→Create Face→Create Face From Edge (KJ,JM,ML,Lk)→Apply10.Mesh→Edge→Mesh Edge (AC,HI,Ratio=1.25,DoubleSided, Interval Count=10) →Apply Mesh→Edge→Mesh Edge (AB,CD,GI,FH, Interval Count=15)→ApplyMesh→Edge→Mesh Edge (BK,JG,Interval Count=12,,Ratio=0.9)→ApplyMesh→Edge→Mesh Ed ge(KJ,Ratio0.85,Double Sided,不选Spacing Apply,不选Option-Mesh项)-Apply 11.Mesh→Face→Mesh Faces(大面,Quad,Map,Inteval size=1)→ApplyMesh→Face→Mesh Faces(小面,Quad,Map,Inteval size=1)→Apply12.Zones→Specify Boundy Type (inflow1,INFLOW,Entity=Edges,AC边,INFLOW,LM边,outflow, OUTFLOW,HI边) →Apply 注:Zones→Specify Continuum Types 默认为流体,其余面默认为墙。
FLUENT软件使用说明
FLUENT软件使⽤说明FLUENT问题:⼀、计算思路建模流场⽹格分区、结构、尺⼨边界模型离散迭代处理分析⼆、求解问题⼆维三维理想⽓体层流湍流⼆相流化学反应三、学些⽅法典型实例具体问题学习⼩节:CFD 分析的基本步骤1. 定义⽬标模型2. 确定模型区域3.选择合适的求解器◆⼆者都可⽤于⼴泛的流体计算,但⼀般情况下发:●segregated :适⽤于不可压及微可压流。
只使⽤隐式格式。
●coupled :适⽤于⾼速可压流,有强体积⼒的耦合流以及密⽹格问题。
耦合求解流动和能量⽅程,可以快速收敛。
●coupled implicit 格式内存需要量⼤,如果内存不够可以使⽤coupled explicit,同样也是耦合求解流动和能量⽅程,但收敛速度较慢。
Segregated适⽤于不可压及微可压流,只使⽤隐式格式。
Coupled适⽤于⾼速可压流,有强体积⼒的耦合流以及流场密⽹较密的问题以上情况宜使⽤coupled implicit 格式,但需内存量⼤。
当内存不⾜时,可⽤segregated或coupled explicit (显式格式⽐隐式格式收敛慢)4. 选择并⽣成⽹格对简单的⼏何体,四边形/六⾯体⽹格⽐使⽤三⾓形/四⾯体⽹格⽤更少的单元数可以⽣成更好的⽹格。
对复杂的⼏何体,四边形/六⾯体⽹格⼰经没有数值精度上的优势,⽽使⽤三⾓形/四⾯体⽹格可以节省⼤量时间。
5.建⽴数值模型边界设定有处理6. 计算求解◆在FLUENT中可以选择控制⽅程中对流项的离散⽅法。
有四种⽅法可以选择:FirstOrder、Second Order、QUICK、Power。
●当流动⽅向与⽹格相⼀致时(如:使⽤四边形或六⾯体⽹格的管内层流问题),⼀阶迎风格式就可以了,但⼀阶格式会增加计算中的数值扩散错误。
●当流动⽅向不与⽹格相⼀致时(如:流动⽅向倾斜的穿过⽹格线),或使⽤三⾓形、四⾯体⽹格,应使⽤⼆阶格式以获得更⾼精度的解。
在使⽤四边形或六⾯体⽹格的复杂流场时,也可以使⽤⼆阶格式以获得更⾼精度的解。
Fluent 的一些使用说明
Fluent 的一些使用说明2008-04-29 15:14题记:FLUENT-manual 中解算方法的一些说明,摘录翻译了其中比较重要的细节,希望对初学FLUENT的朋友在选择设置上提供一些帮助,不致走过多的弯路。
离散1、 QUICK格式仅仅应用在结构化网格上,具有比second-order upwind 更高的精度,当然,FLUENT也允许在非结构网格或者混合网格模型中使用QUICK格式,在这种情况下,非结构网格单元仍然使用second-order upwind 格式计算。
2 、MUSCL格式可以应用在任何网格和复杂的3维流计算,相比second-order upwind,third-order MUSCL 可以通过减少数值耗散而提高空间精度,并且对所有的传输方程都适用。
third-order MUSCL 目前在FLUENT中没有流态限制,可以计算诸如冲击波类的非连续流场。
3、有界中心差分格式bounded central differencing 是LES默认的对流格式,当选择 LES后,所有传输方程自动转换为bounded central differencing 。
4 、low diffusion discretization 只能用在亚音速流计算,并且只适用于implicit-time,对高Mach流,或者在explicit time公式下运行LES ,必须使用 second-order upwind 。
5、改进的HRIC格式相比QUICK 与second order 为VOF计算提供了更高的精度,相比Geo-Reconstruct格式减少更多的计算花费。
6 、explicit time stepping 的计算要求苛刻,主要用在捕捉波的瞬态行为,相比implicit time stepping 精度更高,花费更少。
但是下列情况不能使用explicit time stepping:(1)分离计算或者耦合隐式计算。
Fluent操作解析
混合网格举例
❖ 发动机排气阀网格
不同区域根据结构划 分不同网格.
tet mesh
hex mesh
相对纯六面体或四面 体网格,混合网格在 效率和质量方面均有 加强。
这种网格可以在 gambit里实现.
wedge mesh
Hybrid mesh for an IC engine valve port
➢ 对于这个几何形体需要什么样的网格精度 ➢ 大的网格梯度能否预测流场 ➢ 是否需要采用网格自适应技术
计算机的内存容量是否满足要求
➢ 需要计算的网格数量
4
建立数学模型
选择合适的物理模型 确定材料的特性 给定操作工况 给定所有边界条件
设定数值计算的控制参数 初始化
设置监视点
湍流、多相流、 燃烧、辐射等 状态以及 状态参数
❖显示合格网格比例. ❖显示网格质量分布. ❖查找劣质网格位置
Select 2D/3D and element type
Select Quality Type
❖ GAMBIT 有以下几种网格质 量检查内容:
Aspect Ratio Diagonal Ratio Edge Ratio EquiAngle Skew EquiSize Skew MidAngle Skew Size Change Stretch Taper Volume
source faces source faces
source faces
Volume Containing Multiple Holes
Source Faces Not Parallel
source faces
Multiple Source Faces and Multiple Interior
fluent中热场几种设置_解释说明以及概述
fluent中热场几种设置解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在工程和科学领域中,热场设置是一种重要的技术,用于模拟和分析物体或系统在不同温度下的行为。
热场设置可以帮助我们理解和预测物体的温度分布、热传导和热对流等热相关特性。
在这篇文章中,我们将探讨几种常见的热场设置,并介绍它们的优点、适用范围以及实际应用。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
在引言部分,我们将给出整篇文章的概述,说明文章各个部分的内容以及目的。
在正文部分,我们将详细介绍三种常见的热场设置,并解释其原理和应用。
最后,在结论部分,我们将总结热场设置的优缺点,并展望其未来发展前景。
1.3 目的本文旨在提供关于热场设置的详细说明和解释。
通过阐述几种不同的方法和技术,读者将能够了解到如何选择适合自己需求的热场设置,并且了解它们可以在哪些领域中有实际应用。
通过本文的阅读,读者将对热场设置有更深入的理解,并能够在实践中灵活运用该技术,以实现更准确和可靠的研究和分析结果。
2. 正文:2.1 热场设置一:在Fluent中,热场设置是指通过调整不同参数和边界条件来模拟和分析热传导问题。
其中,热场设置一是指使用恒定温度条件进行热场模拟。
在这种设置下,我们可以将特定表面或区域的温度设置为一个已知值。
例如,对于一个导热材料的热传导问题,我们可以将该材料的表面温度设置为恒定的值。
在Fluent中,我们可以通过选择特定边界条件类型并输入相应的温度值来实现这一设置。
此外,在热场设置一中我们还可以引入其他参数,如辐射、对流等。
通过调整这些参数和进行合适的网格划分,我们可以更加准确地模拟实际系统中的热传导过程。
2.2 热场设置二:热场设置二是指在Fluent中使用周期性边界条件进行热场模拟。
周期性边界条件用于处理周期性重复出现的几何结构或流动情况。
在热场模拟中,周期性边界条件可用于处理存在周期性温度变化的系统。
例如,在轴对称结构或旋转机械设备中,由于旋转对称性或循环运动,热场可能会呈现出周期性变化。
fluent使用总结(本站推荐)
fluent使用总结(本站推荐)第一篇:fluent使用总结(本站推荐)3.1计算流体力学基础与FLUENT软件介绍 3.1.1计算流体力学基础计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的数学方程,揭示流体运动的物理规律,研究定常流体运动的空间物理特性和非定常流体运动的时空物理特征的学科[}ss}。
其基本思想可以归纳为:把原来在时间域和空间域上连续的物理量的场,如速度场和压力场,用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替,通过一定的原则和方式建立起关十这些离散点上场变量之间的关系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变量的近似值[f=}}l计算流体力学可以看作是在流动基本方程(质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程)控制下对流动的数值仿真。
通过这种数值仿真,可以得到流场内各个位置上的基本物理量(如速度、压力、温度和浓度等)的分布以及这些物理量随时间的变化规律。
还可计算出相关的其它物理量,如旋转式流体机械的转矩、水力损失和效率等。
此外,与CAD联合还可进行结构优化设计等。
过去,流体力学的研究主要有实验研究和理论分析两种方法。
实验研究主要以实验为研究手段,得到的结果真实可信,是理论分析和数值计算的基础,其重要性不容低估。
然}fu实验往往受到模型尺寸、流场扰动和测量精度等的限制,有时可能难以通过实验的方法得到理想的结果。
此外,实验往往经费投入较大、人力和物力耗费较大及周期较长;理论分析方法通常是利用简化的流动模型假设,给出所研究问题的解析解或简化方程。
然}fu随着时代的发展,这些方法已不能很好地满足复杂非线性流体运动规律的研究。
理论分析方法的优点是所得结果具有普遍适用性,各种影响因素清晰可见,是指导试验研究和验证新的数值计算方法的理论基础。
但是,它往往要求对计算对象进行抽象和简化,才有可能得出理论解。
}fU对十非线性情况,只有少数流动才能得到解析结果。
FLUENT的简单使用方法与入门
网格对于网格和几何体的要求:1,对于轴对称的几何体,对称轴必须是x轴。
2,gambit 能生等角的或非等角的周期性的边界区域。
另外,可以在fluent中通过make-periodic文本命令来生成等角的周期性的边界区域。
网格质量:1.节点密度和聚变。
对于由于负压强梯度引起的节点脱离,以及层流壁面边界层的计算精度来说,节点浓度的确定是很重要的。
对于湍流的影响则更重要,一般来说任何流管都不应该用少于5个的网格元素来描述。
当然,还要考虑到计算机的性能。
2.光滑性。
相邻网格元素体积的变化过大,容易引起较大的截断误差,从而导致发散。
Fluent 通过修正网格元素的体积变化梯度来光滑网格。
3.元素形状。
主要包括倾斜和纵横比。
一般纵横比要小于5:1。
4.流场。
很倾斜的网格在流动的初始区域是可以的,但在梯度很大的地方就不行。
由于不能实现预测该区域的存在,因此要努力在整个区域划分优良的网格。
单/双精度解算器1,如果几何体为细长形的,用双精度的;2,如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域,不同区域之间存在很大的压差,用双精度。
3,对于有较高的热传导率的问题和对于有较大的面比的网格,用双精度。
4大多数情况下,单精度求解器高效准确,但是对于某些问题使用双精度求解器更加适合。
1)几何图形长度相差太多:细长管道2)几何图形是由很多层小直径管道包围而成(汽车的集管)平均压力不大,但是局部区域压力可能相当大3)很大热传导或者高比率网格的成对问题⚫CHECK后要注意是否存在的最小体积为负数,要是有负数要更改单元,以减少求解区域的非物理离散⚫残差变化曲线图由上向下逐渐减少的趋势表明计算具有收敛的可能模型⚫多相流模型(泥浆流,气泡,液滴,颗粒负载流,分层自由面流动,气动输送)1 VOF模型(volume of fluid)该模型通过求解单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或者三中不能混合的流体,典型应用包括流体喷射;流体中气泡运动,气液界面的稳态和瞬态处理等。
Fluent使用指南2
第一步:网格1、读入网格(File→Read→Case)2、检查网格(Grid→Check)3、平滑网格(Grid→Smooth/Swap)4、更改网格的长度单位(Grid→Scale)5、显示网格(Display→Grid)第二步:建立求解模型1、保持求解器的默认设置不变(定常)2、开启标准K-ε湍流模型和标准壁面函数Define→Models→Viscous第三步:设置流体的物理属性ari→Density→1.225viscosity→1.7894e-0.5第四步:设置边界条件对outflow、velocity-inlet、wall 采用默认值第五步:求解1、Solv→Controls→Solution中,Discretitation→Pressure→standardPressure→0.2 Momentum→0.52、Solution Initialization→all zone3、Residual Monitors→Plot第六步:迭代第七步:进行后处理第八步:1、Define→Model→Evlerian2、在Vissous Model→K-epsilon Multiphase Model→Mixture 第九步:在Define Phase Model→Discrete phase ModelInteraction↓选中→Interaction With Continuous PhaseNomber of Continuous PhaseInteractions per DPM Interaction第十步:设置物理属性第十一步:Define→Operating →重力加速度Define→Boondary Conditionsflvid→Mixture→选中Sovrce Terms 其他默认Phase-1→选中Sovrce Terms 其他默认Phase-2→选中Sovrce Terms 其他默认inflow→Mixture→全部默认Phase-1→全部默认Phase-2→Multiphase→Volume Fraction→0.0003其他默认outflow→Mixture→默认Phase-1→默认Phase-2→默认wall→Mixture→全部默认Phase-1→默认Phase-2默认第十二步:Slove→Controls→Slution Controls→Pressure→0.2 Momentum→0.5 其余默认第十三步:千万不能再使用初始化第十四步:进行迭代计算截Z轴上的图:在Surface→iso↓Surface of constant↓Grid↓然后选x、y、z轴(根据具体情况而定)↓在Iso-Values→选取位置C的设置在New Surface Name中输入新各字→点创建然后在Display→Grid→Edge type→Feature→选中刚创建的那个面,然后Display查看刚才那面是否创建对最后在Display→Contours→Options→Filled→Surface→选中面,然后Display。
fluent软件在建筑物风环境问题方面的应用
fluent软件在建筑物风环境问题方面的应用韩浩玉胡非(中翌科学院丈气物理霹}究瓢大气边界攫物理与大气化学国家重点实验塞100029)摘要建筑物的存在(以方澎或矩形为侧),引起本底流的速度硒和压力场变化,如图1所示。
当来流与建筑物缝风蕊垂赢时,其绕流流场搿分凳三个区域,鄄位移区、室腔区糯尾漉区。
建筑物对驸近风场的影响辑产生弱恁害主要有两方瓶,一是在建筑物迎风面拐角处,由于流线密集导致风速的增大,造成拐角附近幸亍太不安全;舅一方瑟,建筑物舔近菜鎏地方风速骥变,且不稳竞,形成不好逢驰风珥境。
对风环境滴题的研究,比较多的是采用风溺实验、袋场翳测、数学模型等方法。
隧藿计算规技术的发展,数馑模式方法或为这一领竣的发展方向。
本文就是利用Lent软件对建筑、物周围的风场进行了模拟和分析。
7nuent软件由藩名的计算流体力学软件公霹Fluent生产,可戳用来模撅献不胃篷缩到琏度霹援缨范爨内麴复杂流动。
针对不弱鳇流动,fluem提供了多种模型,本文选用其中的k,湍流模型进行计算。
本文所选建筑物尺寸为L×H×W=30m×30m×10m,分尉计算了单钵建筑物风从燕嚣歇、联个建筑物组套双从正璇和侧面吹的情况,所选计算区域为200m×90m×250m,如图2所示。
计算馘域粥flue哦软律牵的黼萋簸理器gambA采弼兰图l方璐建筑物绕流流场示意图翌2计舞对象及计算毯域示慧臻角形嬲格避行嬲撂他,襁始风速取10m/s,方内正x方肉,模拟缝暴见驸图。
从图一中W以嚣到以下几个明显的区域:建筑物迎风面的阻塞、建筑物上表面及侧表两的流体分离.建筑物下风向的隧流满旋以及又一次的流体分离.这与前面所提到的建筑耪绕滚滚场是一致豹。
鬻二辩圈兰主簧显示建筑耨乏闻流场情况.图_=中建筑物之闻宥夺的涡蕊。
聪圈点中建筑物之阕形成强风区,朗渠道效疲。
从风速大小妁变他采看,建筑物迎风面风速迅遮变小,而在上表面及侧表面以及当风从两个建筑物之间穿过时形成强风区,风速比初始风速增太约0.4倍,并且通道风速略大子拐角风速,在建筑物背面则形成弱的,一,;』~一,一矽/■}\∥。
运用Fluent软件对室内气流组织的模拟研究
c mp tt n te rlw t cue tema n nu i r ro i o uai t h a f o o i o s u tr o h r l -nf m o m s r f o o fa il. te me , i eii d a te meia smuain s e sbe At s h a t i i s ct t t n rc l lt a o me t l e h h u i o l h ls n pe it efc o te f w sg ig I a piain o ep ma t rdc te et h arl d inn . p l t i f o h f f i o e t s c o s
evrn et ihr hg e. i te l o H A , rt nly ni m n ihg e ad hrS n f d V C te i a t o o s n i o h i f e h ao i f ar o -raiig s p r n if ec t te et ad eg uig i w ognz h i ot t une h efcs e ry n l f n a m a n l o f n n s
qai i te m te rae te ry esd te lig te uly h ro , dces o h eeg epne i h bi n , t n o h e f n x n u d h eeg svn ds n te a evrn et te i ig d e nry ig ei t h h t i m n o h b l n a t a g o e n o f u d n h
ANSYS Fluent 在热分析中的使用介绍
ANSYS Fluent 在热分析中的使用介绍ANSYS Fluent 在热分析中的用法介绍湃睿科技1. 基本概念:热能的传递有三种基本的方式:热传导,热对流,热辐射1.1 热传导物体各部分之间不发生相对位移时,依赖分子、原子及自由等微观粒子的热运动而产生的热能传递称为热传导。
导热的基本定率被总结为傅立叶定率:其中,Φ为热流量,单位为 W,λ为导热系数,单位为W/(m·K),Α为面积,Τ为温度。
普通而言,气体的导热系数值约在0.006~0.6 之间,其值随着温度的上升而增大。
液体的导热系数约在0.07~0.7 之间,除了水和某些水溶液及甘油外,绝大多数液体的导热系数会随着温度的上升而减小。
1.2 热对流因为流体的宏观运动而引起民的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体互相掺混所导致的热量传递过程称为热对流。
需要解释的是热对流只能发生在流体当中,而且因为流体中的分子同时在举行着不规章的热运动,因而热对流必定陪同着热传导。
工程中感爱好的是流体流对一个物体表面时流体与物体表面之间的热量传递过程,我们称之为对流传热,以区分于普通意义上的热对流。
事实上,我们平常所说的热对流也指这种状况。
按照引起流淌的缘由来划分,对流传热可以区别为自然对流和强制对流两大类。
对流传热的基本计算公式为牛顿冷却公式:其中,为表面传热系数,也被称为对流换热系数,单位为 W/(㎡·K)。
1.3 热辐射物体因为热的缘由而发出辐射能的现象我们称之为热辐射。
理论上讲,只要物体的温度高于肯定零度(0 K),物体就会不断的把热能变为辐射能,向外发出热辐射。
热辐射的基本计算公式为斯忒藩-玻耳兹曼定律,又称为四次方定律:其中,为物体的放射率,也称为黑度,其值总小于1,为斯忒藩-玻耳兹曼常量,它是个自然常数,其值为5.67e-08W/(㎡·K4), T为热力学温度,单位 K。
以上为三种基本传热方式的介绍,在实际问题中,这些方式往往不是单独浮现的,很可能是多种传热方式的组合形式。
fluent实用技巧和问题解答
fluent实用技巧和问题解答1 对于刚接触到FLUENT新手来说,面对铺天盖地的学习资料和令人难读的FLUENT help,如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢?回答:学习任何一个软件,对于每一个人来说,都存在入门的时期。
认真勤学是必须的,什么是最好的学习方法,我也不能妄加定论,在此,我愿意将我三年前入门FLUENT心得介绍一下,希望能给学习FLUENT的新手一点帮助。
由于当时我需要学习FLUENT来做毕业设计,老师给了我一本书,韩占忠的《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》,当然,学这本书之前必须要有两个条件,第一,具有流体力学的基础,第二,有FLUENT安装软件可以应用。
然后就照着书上二维的计算例子,一个例子,一个步骤地去学习,然后学习三维,再针对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。
不能急于求成,从前处理器GAMBIT,到通过FLUENT进行仿真,再到后处理,如TECPLOT,进行循序渐进的学习,坚持,效果是非常显著的。
如果身边有懂得FLUENT的老师,那么遇到问题向老师请教是最有效的方法,碰到不懂的问题也可以上网或者查找相关书籍来得到答案。
另外我还有本《计算流体动力学分析》王福军的,两者结合起来学习效果更好。
个人观点:上述两本书也算不错,为Fluent在国内最早的书籍,但是作为入门书我推荐《Fluent技术基础及应用实例》清华大学出版社出版,王瑞金、张凯和王刚等人编著,个人觉得详略比较得当,容易上手。
2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语:理想流体和粘性流体;牛顿流体和非牛顿流体;可压缩流体和不可压缩流体;层流和湍流;定常流动和非定常流动;亚音速与超音速流动;热传导和扩散等。
A.理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid):流体在静止时虽不能承受切应力,但在运动时,对相邻的两层流体间的相对运动,即相对滑动速度却是有抵抗的,这种抵抗力称为粘性应力。
FLUENT学习方法精华总结
1.学习方法首先看两本教材,然后开始看软件的说明。
如果说要提高效率的话,在阅读说明的时候可以先读完Getting Start Guide部分,然后大致先浏览一下User's Guide,之后重点过一遍Tutorial Guide。
而且我建议Tutorial Guide部分不要因为跟自己的实际使用的模块不一样就跳过,因为实际上每一个Tutorial 都会有前处理后处理,这一部分是通用的。
就算是模型部分,你也难保课题在进行过程中会需要换模型,你现在做一天算例,心里有数了,以后想尝试改变模型时心里也有底。
我个人前前后后应该是将Tutorial Guide部分的算例做了近三遍,第一遍基本按操作说明一步一步来。
第一遍做下来对于Fluent这个软件的大体逻辑就有个数了。
注意这里有一个问题,那就是计算流体力学的逻辑和软件的操作逻辑还不能等同的。
这里涉及到一个数学模型在软件层面的具体实现路径的问题。
所以你即使学过计算流体力学的课程,细致地做一遍Tutorial Guide部分的算例我觉得也是有很大的必要的。
完成Tutorial Guide的第一遍演练之后,我就回头开始看User's Guide部分,并且边看边做第二遍算例演练。
两个部分说明互相对照,开始明白每一步操作的实际目的是什么。
渐渐知道自己在干什么了。
这一个阶段会推进的比较慢,因为来回对照着做,太快了也不现实,所以需要静下心来做。
第二遍完成之后,我在做第三的时候,则基本可以脱离操作说明,来完成设计了和计算了。
而且User's Guide于自己课题相关的内容也基本仔细读过了。
这样大体就可以进入下一个阶段了。
第三个阶段就是要真正利用Fluent计算自己的算例了。
这里涉及到每个人模拟的具体物理过程,基本上大家在了解了Fluent有哪一些具体模块之后,也就清楚自己需要使用哪一个。
第一步可以尽量尝试简单的几何模型以及初始条件和便捷条件。
首要的目标是能够开始计算,模型跑通了才行。
[VIP专享]史上Fluent最详细操作步骤 一看就懂
Fluent简单分析教程第1步双击运行Fluent,首先出现如下界面,对于二维模型我们可以选择2d(单精度)或2ddp(双精度)进行模拟,通常选择2d即可。
Mode选择缺省的Full Simulation即可。
点击“Run”。
然后进入如下图示意界面:第2步:与网格相关的操作1.读入网格文件car1.mesh操作如下图所示:打开的“Select File”对话框如图所示:(1)找到网格文件E:\gfiles\car1.mesh;(2)点击OK,完成输入网格文件的操作。
注意:FLUENT读入网格文件的同时,会在信息反馈窗口显示如下信息:其中包括节点数7590等,最后的Done表示读入网格文件成功。
2.网格检查:操作如下图所示:FLUENT在信息反馈窗口显示如下信息:注意:(1)网格检查列出了X,Y的最小和最大值;(2)网格检查还将报告出网格的其他特性,比如单元的最大体积和最小体积、最大面积和最小面积等;(3)网格检查还会报告出有关网格的任何错误,特别是要求确保最小体积不能是负值,否则FLUENT无法进行计算。
3.平滑(和交换)网格这一步是为确保网格质量的操作。
操作:→Smooth/Swap...打开“Smooth/Swap Grid”对话框如图所示:(1)点击Smooth按钮,再点击Swap,重复上述操作,直到FLUENT报告没有需要交换的面为止。
如图所示:(2)点击Close按钮关闭对话框。
注意:这一功能对于三角形单元来说尤为重要。
4.确定长度单位操作如下图所示:打开“Scale Grid”对话框如图所示:(1)在单位转换(Units Conversion)栏中的(Grid Was Created In)网格长度单位右侧下拉列表中选择m;(2)看区域的范围是否正确,如果不正确,可以在Scale Factors 的X和Y中分别输入值10,然后点击“Scale”或“Unscale”即可;(3)点击Scale;(4)点击Close关闭对话框。
FLUENT应用技巧-中科院力学所高温气体动力学重点实验室
七、 FLUENT网格自适应
自适应的功能在计算的过程中,动态改善网格分布和质量。
巧用:在计算开始的时候检查网格的质量。
ADAPT->ISO-VALUE->GRID, CELL EQUIANGLE SKEW,COMPUTER
网 格 质 量 检 14 查
八、 FLUENT并行计算
并行计算可以在较短的时间解决较大的题目,并行计算的 时代已经全面到来了。应用技巧:在WINDOWS下基于 TCP/IP 网络实现普通微机间的并行计算 并 行 计 算
UDS边界
25
十一、 FLUENT UDS
4.求解设置
求解 控制 菜单
5.初始化,求解 26
十二、 FLUENT UDF源项
源项的形式:S
A B, S
B
对应连续方程、三个方向动量方程及
能量等,其中的变量 分别为:
1,Vx,Vy,Vz,T……
举例说明:X方向的动量方程源项
c0
1 v
F
F AF
Cell base:
f
c0 c1
2
其周围单元值
的加权平均
Node base: f
1 Nf
Nf
n
n1
1 2
1 2
9
四、 FLUENT网格质量评估
FLUENT中的网格质量评价办法:
源项: 源项的导数:
27
十三、 FLUENT 6.3新功能
•多面体网格
•新数值核心
重点讲解
•UDF&UDS增强
•动网格功能增强
•并行计算能力增强
•湍流模型
•化学反应流
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•四、 FLUENT网格质量评估
•FLUENT中的网格质量评价办法:
•Equiangle skew •Growth rate •Aspect ratio
•最重要的指标 •重要的指标
•Diagonal ratio
•Equisize ratio
•Stretch
•Squish
•Alignment with the flow
•然后,就可以应用 DEFINE_AAA宏了。
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•十、 FLUENT UDF
•DEFINE_AAA宏应用举例:UDF程序
•/*********************************************************************
•1.正确的理解物理问题,给出正确的边界条件和计算区 域
•2.正确的模型参数和物性参数……
•商用软件的使用没有降低对流体基本知识的掌握,只是 自己不用离散方程了,数学上的要求降低了。
•
材 料 属 性
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•默认值
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•九、 FLUENT参数设置
•十三、 FLUENT 6.3新功能
•1.多面体网格功能
•转换前
•转换后
•可以明显的减少网格的数量(3~5倍),算量明显减
少
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•十三、 FLUENT 6.3新功能
•1.多面体网格功能
•机器:3.0GCPU 2G内存
•815538 tetrahedral cells, zone 2, binary.
•
Building polyhedra mesh................
•Warning: ST_Realloc: out of memory.
•Error: Resize_Storage_On_Thread: Out of memory.
•Error Object: ()
•并行转换
•同样的机器用并行就可以转换:FLUENT 3D –T2
•一、FLUENT应用范围
•航空 •航天 •船舶 •化工 •汽车 •能源 •生物 •其它
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•FLUENT的应用范围“相当广泛”
•1.航空
•2.能源
•3.汽F车LUEN气T应体用动技力巧学中重科点院实力验学室所高温•4.船舶
•二、FLUENT模型兼容性
•体现了FLUENT的能力,也说明了其做为CFD工具的局限性
•八、 FLUENT并行计算
•并行计算可以在较短的时间解决较大的题目,并行计算 的时代已经全面到来了。应用技巧:在WINDOWS下基于 TCP/IP 网络实现普通微机间的并行计算
并 行 计 算
•
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•九、 FLUENT参数设置
•自适应的功能在计算的过程中,动态改善网格分布和质 量。
•巧用:在计算开始的时候检查网格的质量。
•ADAPT->ISO-VALUE->GRID, CELL EQUIANGLE SKEW,COMPUTER
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•网 格 质 量 检 查
•k=1.993*0.001*sqrt(temp*temp*temp)/(temp+112);
•return k; •} PPT文档演模板
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•十、 FLUENT UDF
•通过大量的宏定义来实现用户和SOLVER中数据的交互的 一种方法,来增强FLUENT的功能及模型的应用范围。
•重点讲解
•UDF&UDS增强
•动网格功能增强
•并行计算能力增强
•湍流模型
•化学反应流
•多相流
•真实气体模型
•辐射模型
•附加模型增强(如燃料电池等)
•详细信息参考王晓博士的报告“FLUENT 6.3 PRODUCTION
PRESENTATION”,共100多项新功能
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•六、 FLUENT网格操作
•1.网格检查:
•
GRID->CHECK
•2.用SCALE把模型转换换到合适的大小:
•
GRID->SCALE
•3.自定义单位:
•
GRID->UNIT
• !UDF总是国际单位
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•单位转换菜单
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•七、 FLUENT网格自适应
•My add UDF for return a real,which is a demon only
•**********************************************************************/
•#include "udf.h"
•DEFINE_AAA(mydir)
•网 格 单 元 示 意
•三、 FLUENT有限体积法
•标量输运方程:
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•离散FLUENT应用技巧中科院力学所高温 气体动力学重点实验室
•三、 FLUENT有限体积法
•标量输运方程的离散:
•离散
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面上的值及其在面上梯度 •
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•
•多相流 性 模
•动网格 型
兼
•湍流
容
•燃烧
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•三、FLUENT有限体积法
•变量存储在网格单元中心点 •网格单元的变量值相同 •能够求解任意多面体网格 •在空间和时间上支持二阶离散格式
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•应用标量方程 FLUENT应用技巧中科院力学所高温 气体动力学重点实验室
•三、 FLUENT有限体积法
•面上的变量和面上的梯度:
•面上的值和梯度
•面上的值: •面上的梯度:
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•单元中心的梯度 FLUENT应用技巧中科院力学所高温 气体动力学重点实验室
•三、 FLUENT有限体积法
•单元中心的梯度:
•梯度的计算
•GREEN-GAUSS CELL BASED METHOD
成功
•经验:如果你串行,内存大了有时也利用不起来,有时候,单CPU也要
模拟并行来完成一些工作!
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•十三、 FLUENT 6.3新功能
•1.定义自己的UDF宏
•除了内部给定的宏,添加自己的宏,实现完全自主的宏。
•举例说明:
•定义DEFINE_AAA宏
•根据不同的情况,返回一个实数
•首先,在UDF.H中,加入如下两个语句:
•1)UDF_TYPE_AAA
•2)#define DEFINE_AAA(name) \
•
real name()
•{
•real current_time;
•real a;
•current_time = RP_Get_Real("flow-time");
•if(current_time >= 1.0)
•{
• a= 1;
•}
•else
•{
• a= -1;
•}
•printf("\n a = %d \n",a);
•return a;
•详细内容可参照崔凯博士的报告“网格对CFD求解精度
的影响”
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•四、 FLUENT网格质量评估
•等角斜度的定义:
•最大 内角
•最大 内角
•最大内角
•最 小
内
•最小内角
角
•平均内角=内角和/内角 数 •为0,网格正交,最好
•最小内 角
•串行FLUENT来转换的时候:Setup conversion to polyhedra. •Converting domain to polyhedra...
•
Creating polyhedra zones.
•
Processing face zones.........
•串行转换 失败
•
Processing cell zones..
•3.UDS边界条件设定
•UDS源项
•UDS边界
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•十一、 FLUENT UDS
•4.求解设置
•求解 控制 菜单
•5.初始化,求解
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•十二、 FLUENT UDF源项
•.H头文件可 见,.C文件不 可见,有些内 部处理就看不 见了!
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•十一、 FLUENT UDS
•感谢清洁能源网友提供的精彩演示,详细内容请上网查
找
•源项和扩散项
•1.准备工作
•扩散系数1
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•源项的 UDF