Fluent数值模拟步骤 - 360文档中心

fluent气穴现象的数值模拟仿真实例

21.3. 问题描述这个问题是考虑由于孔边缘变化剧烈而形成的气穴。

流动是压力流,入口压力5*105Pa,出口压力9.5*104Pa,孔的直径为4mm,D/d=2.88,L/r=8,D为入口直径,r为孔径,L 为孔长。

具体结构如图所示。

2D模式打开FLUENT,选择Double Precision.(多相流一般推荐Double Precision读取网格文件cav.msh.File》Read》Mesh...1、Check the mesh.检查网格选择窗口左面的General,在General中的mesh窗口中选择check。

以保证最小体积为正值。

2、Check the mesh scale.检查网格的尺寸在General中的mesh窗口中选择scale。

保持默认设置关闭Scale Mesh窗口Examine the mesh (Figure 21.2.Figure 21.2 The Mesh in the Orifice利用轴对称建立了一半的问题模型,四边网格朝向孔口方向逐渐细化,在孔内,网格的比率为1 。

在计算结束以后,可以沿对称轴对称显示结果。

由于气泡较小,流速很快, 重力忽略不计,完全轴对称. 否则的话,你就要建立一个3D模型了。

4、Specify an axisymmetric model.设定轴对称模型在General中的solver窗口中的Type选项中保持Pressure-Based(多相流必须选择pressure-based 求解器;在2D Space选项中,选择Axisymmetric。

注意:严谨的瞬态计算要准确的模拟气泡形成、发展、由喷嘴喷进以及破灭的不规则周期。

在这个练习,我们进行的是稳态的计算来仿真时间平均流中气泡在分离区域的出现。

在fluent窗口左侧选择 Models1、Enable the multiphase mixture model.设置多向混合流Models》Multiphase》Edit...A、在Model 选项中选择Mixture.“Multiphase Model”窗口出现.B、把Multiphase Model”窗口中Mixture Parameters 的Slip Velocity 前的对号出去.这里不选用Slip Velocity 。

fluent学习笔记

fluent技术基础与应用实例fluent数值模拟步骤简介主要步骤：1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。

2、导入网格（File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件）3、检查网格（Grid→Check）。

如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

4、选择计算模型。

5、确定流体物理性质（Define→Material）。

6、定义操作环境（Define→operating condition）7、制定边界条件（Define→Boundary Conditions）8、求解方法的设置及其控制。

9、流场初始化（Solve→Initialize）10、迭代求解（Solve→Iterate）11、检查结果。

12、保存结果，后处理等。

具体操作步骤：1、fluent2d或3d求解器的选择。

2、网格的相关操作（1）、读入网格文件（2）、检查网格文件文件读入后，一定要对网格进行检查。

上述的操作可以得到网格信息，从中看出几何区域的大小。

另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积，若是它的值大于零，网格可以用于计算，否则就要重新划分网格。

（3）、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的，它是一个纯数量的模型。

故在进行实际计算的时候，要根据实际将模型放大或缩小。

方法是改变fluent总求解器的单位。

（4）、显示网格。

Display→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法：·非耦合求解segregated·耦合隐式求解coupled implicit·耦合显示求解coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。

耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法，但对于高速可压缩流动，有强的体积力（浮力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密集，建议采用耦合隐式求解方法。

圆柱绕流的fluent数值模拟-算例演示

Fluent运算
（3）选择基本物理模型单击导航栏中的Models，打开Models面板，双击Energy-Off，弹出对话框。对勾勾中，单击OK；双击Viscous-Laminar，弹出对话框选择K-epsilon(2eqn)，保持默认参数，单击OK。
Fluent运算
（4）设置材料属性单击导航栏中的Materials，打开Materials面板，单击Create/Edit，在材料编辑对话框中单击Fluent Datebase，打开材料库选择材料 water-liquid（h2o<1>）,单击copy。
创建几何模C型reate a geometric model
（14）生成网格生成壳网格，单击Compute生成网格。
创建几何模C型reate a geometric model
（15）观察并保存网格 File选择Mesh，单击Save Mesh As，保存生成的网格为Vertex.uns。
创建几何模C型reate a geometric model
创建几何模C型reate a geometric model
（3）创建Point 其余点根据基点偏移生成，左键选中，中键确定
创建几何模C型reate a geometric model
（4）创建线创建两个点之间的curve,依次确定两点，中键确定
创建几何模C型reate a geometric model
创建几何模C型reate a geometric model
（8）删除所有的点和线，英文输入法下左键选中整个区域按键盘V键
创建几何模C型reate a geometric model
（9）创建几何模型拓扑结构
创建几何模C型reate a geometric model

Fluent操作解析

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求解器版本类型的选择
2d 2ddp 3d 3ddp
二维、单精度求解器二维、双精度求解器三维、单精度求解器三维、双精度求解器
大多数情况下，单精度求解器已经足够高效准确，所需内存也比双精度求解器要少，但在某些特殊情况下需要考虑使用双精度求解器，例如细长管道、热传导率很大以及高纵横比网格等问题。
最后保存任务文件，退出Gambit。
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Fluent求解器的使用
Fluent数值模拟的一般步骤
根据具体问题选择求解器版本类型。导入网格（File Read Case，选择由Gambit导出的.msh文
件）。检查网格（Grid Check）。如果网格最小体积为负，需要重
新划分。选择计算模型。确定流体物理性质（Define Materials）。定义操作环境（ Define Operation Condition）。设置边界条件（ Define Boundary Condition ）。求解参数的设置。流场初始化（Solve Initialize）。迭代求解（Solve Iterate）。保存结果，后处理。
适用范围
适用于粘性对流场影响可以忽略的计算。考虑粘性且流动类型为层流的情况。适用于翼形、壁面边界层等流动。
k-ε模型
适合高雷诺数湍流，不适合旋流。
fluent分析问题及前处理求解执行过程确定数值模拟的目标确定计算区域建立数值模拟物理模型和网格建立数学模型计算并监控结果检查计算结果修正模型计算时间的要求建立物理模型时需要考虑的问题将研究对象进行孤立化处理确定计算区域的初始和结束位置尽量将计算区域简化为二维或轴对称形式能否采用结构化网格在各个控制区域内需要什么样的网格精度计算机的内存容量是否满足要求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通过迭代计算使结果收敛

fluent仿真计算教程

FLUENT仿真计算教程主要包含以下几个步骤：
打开FLUENT软件，选择相应的版本和求解器，然后创建新的模拟项目。

导入模型和网格文件。

在FLUENT中，可以使用Gambit或ANSYS ICEM CFD等前处理软件生成网格文件，并将其导入到FLUENT中。

在FLUENT中设置模型参数和边界条件。

例如，可以设置流体物性、流动条件（如速度、压力等）以及热力学条件等。

初始化模拟并运行模拟。

在运行模拟之前，可以设置求解器参数、迭代次数、收敛准则等。

检查模拟结果。

在模拟完成后，可以在FLUENT中查看结果，如速度场、压力场、温度场等。

同时，也可以使用后处理功能对结果进行进一步的分析和可视化。

导出模拟结果。

在FLUENT中，可以将结果导出为各种格式的文件，如ASCII、二进制等。

需要注意的是，在进行FLUENT仿真计算时，需要具备一定的流体动力学和数值计算基础，以及对所研究问题的深入理解。

同时，还需要对所使用的软件和工具进行充分的了解和熟悉。

FLUENT多孔介质数值模拟设置

FLUEN■多孔介质数值模拟设置多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。

当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。

通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。

多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。

多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型)，这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。

详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。

多孔介质模型的限制如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。

事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。

因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。

流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。

这对于过渡流是有很大的影响的'因为它意味着FLUENTS会正确的描述通过介质的过渡时间。

多孔介质对于湍流的影响只是近似的。

详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。

多孔介质的动量方程多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。

源项由两部分组成，一部分是粘性损失项(Darcy)，另一个是内部损失项：其中S」是i向(x, y, or z) 动量源项，D和C是规定的矩阵。

在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度(或速度方阵)成比例。

对于简单的均匀多孔介质：其中a是渗透性，C_2时内部阻力因子，简单的指定D和C分别为对角阵1/a和C_2其它项为零。

FLUENT®允许模拟的源项为速度的幕率：其中C_0和C_1为自定义经验系数。

注意：在幕律模型中，压降是各向同性的，c_0的单位为国际标准单位。

Fluent模拟的基本步骤

Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。

2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。

将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。

然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。

由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界，即肋根的条件。

点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。

这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。

本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。

在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。

此时可关闭Boundary conditions。

Fluent模拟的基本步骤(2020年整理).doc

Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。

2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。

将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。

然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。

由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界，即肋根的条件。

点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。

这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。

本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。

在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。

此时可关闭Boundary conditions。

FLUENT-6-计算模拟过程方法及步骤

FLUENT 12 模拟步骤Problem Setup读入网格：file read case 选择网格文件（后缀为。

Mesh）1 General1）Mesh（网格）> Check（点击查看网格的大致情况，如有无负体积等）Maximum volume (m3)（最大体积，不能为负）Minimum volume (m3)（最小体积，不能为负）Total volume (m3)（总体体积，不能为负）> Report Quality（点击报告网格质量）Maximum cell squish（最大单元压扁，如果该值等于1，表示得到了很坏的单元）Maximum cell skewness（最大单元扭曲，该值在0到1之间，0表示最好，1表示最坏）Maximum aspect ratio（最大长宽比，1表示最好）> Scale（点击缩放网格尺寸，FLUENT默认的单位是米）Mesh Was Create In（点选mm →点击Scale按钮且只能点击一次）View Length Unit In（点选mm →直接点击Close按钮不能再点击Scale按钮）> Display（点击显示网格设定）→弹出Mesh Colors窗口Options（选Edges和Faces）Edge Type（点选All）Surface（点选曲面）→点击Display按钮点击Colors按钮→弹出Mesh Display窗口Options（点选Color by ID）→点击Close按钮→再点击Display按钮2）Solver（求解器）> Pressure-Based（压力基，压力可变，用于低速不可压缩流动）> Density-Based（密度基，密度可变，用于高速可压缩流动）3）Velocity Formulation（速度格式）> Absolute（绝对速度）> Relative（相对速度）4）Time（时间）> Steady（稳态）> Transient（瞬态）5）Units（点击设置变量单位）点击按钮→弹出Set Units窗口→在Quantities项里点选pressure →在Units项里点选atm →点击New按钮→点击OK按钮→点击Close按钮2 Models（物理模型）1）Multiphase（多相流模型）2）Energy（能量方程，一般要双击勾选）3）Viscous（粘性模型，一般选k-ε模型，所有参数保持默认设置）4）Radiation（辐射模型）5）Heat Exchanger（传热模型）6）Species（组分模型）7）Discrete Phase（离散相模型）8）Solidification & Melting（凝固与融化模型）9）Acoustics（声学模型，一般选择Broadband Noise Source模型，所有参数保持默认设置）3 Materials（定义材料）1）点击FLUENT Database →在FLUENT Fluid Materials里选择所需要的物质→点击Copy按钮→点击Close按钮→再点击Change/Create按钮2）点击User-Defined Database →选定写好的自定义文件→点击OK按钮3）自定义材料物性参数：在Name文本框中输入自定义材料名字gas →Chemical Formula文本框删除为空→修改Properties中各参数的值→点击Change/Create按钮→弹出Change/Create mixture and Overwrite air对话框→点击NO按钮→点击Close按钮4 Phases（相）5 Cell Zone Conditions（单元区域条件）点击Edit按钮→在Material Name项的下拉列表中选择gas（工作介质）→点击OK按钮6 Boundary Conditions（边界条件）1）Pressure-Inlet（压力进口）> Momentum（动量）Reference Frame（参考系）Gauge Total Pressure（总表压）Supersonic/Initial Gauge Pressure（初始表压或静压，一般比总表压小500Pa左右，或设为出口表压）Direction Specification Method（进口流动方向指定方法，Normal to Boundary垂直边界）Turbulence > Specification Method（湍流指定方法，Intensity and Hydraulic Diameter）Turbulent Intensity（湍流强度，一般为1）Hydraulic Diameter（水力半径，一般为管内径）> Thermal（热量）Total Temperature（总温）> Species（组分）2）Pressure -Outlet（压力出口）> Momentum（动量）Gauge Pressure（表压）Backflow Direction Specification Method（回流方向指定方法）Radial Equilibrium Pressure Distribution（径向平衡压力分布）Target Mass Flow Rate（目标质量流率）Non-Reflecting Boundary（非反射边界）Turbulence > Specification Method（湍流指定方法，点选Intensity and Hydraulic Diameter）Backflow Turbulent Intensity（回流湍流强度，一般为1）Backflow Hydraulic Diameter（回流水力半径，一般为管内径）> Thermal（热量）Backflow Total Temperature（回流总温）> Species（组分）7 Mesh Interfaces（分界面网格）8 Reference Values（参考值）9 Adapt（自适应）Adapt →Gradient（压力梯度自适应）> Options（显示选项）Refine（加密，勾选）Coarsen（粗糙，勾选）Normalize（正规化）> Method（方法）Curvature（曲率）Gradient（梯度，勾选）Iso-Value（等值）> Gradient of（梯度变量）Pressure（压力，点选）Static pressure（静压，点选）> Normalization（正常化）Standard（标准）Scale（可缩放，勾选）Normalize（使正常化）> Coarsen Threshold（粗糙比，0.3）> Refine Threshold（细化比，0.7）> Dynamic（动态）Dynamic（动态，勾选）Interval（每隔几次迭代自适应一次）→点击Mark按钮→点击Adapt按钮→（点击Compute按钮）→点击Apply按钮Solution1 Solution Methods（求解方法）1）Formulation（求解格式，默认为隐式Implicit）2）Flux Type（通量类型，默认为Roe-FDS）3）Gradient（求解格式，默认为Least Squares Cell Based）4）Flow（流动，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）5）Turbulent Kinetic Energy（湍动能，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）6）Turbulent Dissipation Rate（湍流耗散率，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）2 Solution Controls1）Courant Number（库朗数，控制时间步长，瞬态计算才需要设置）2）Un-Relaxation Factors（欠松弛因子）> Turbulent Kinetic Energy（湍动能，默认为0.8）> Turbulent Dissipation Rate（湍流耗散率，默认为0.8）> Turbulent Viscosity（湍流粘度，默认为1）3）Equations（点击弹出控制方程）> Turbulence（湍流方程）> Flow（流动方程= 连续方程+ 动量方程+ 能量方程）4）Limits（点击弹出限制窗口）对某些变量使用限制值，如果计算的某个变量值小于最小限制值，则求解器就会用相应的极限取代计算值。

fluent模拟例子

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。

fluent 湍流数值模拟方法

fluent 湍流数值模拟方法湍流数值模拟方法是一种在计算流体力学中用于模拟湍流现象的数值方法。

它能够通过数值模拟来预测流体中的湍流运动和湍流相关的现象。

湍流是一种复杂的流动状态，它涉及到大范围的速度和压力变化，以及涡旋的产生和传输。

传统的流体力学模型往往难以处理湍流问题，因此需要采用数值模拟方法。

湍流数值模拟方法通常基于雷诺平均的Navier-Stokes方程，即雷诺平均Navier-Stokes方程（RANS）。

该方程将流场分解为平均部分和脉动部分，并通过对平均部分施加平均性质来减小方程的复杂性。

湍流数值模拟方法的核心是湍流模型。

湍流模型是用来描述湍流运动和湍流相关现象的数学模型，常见的湍流模型有雷诺平均应力模型（Reynolds-Averaged Navier-Stokes model，简称RANS模型）和大涡模拟（Large Eddy Simulation，简称LES）模型。

RANS模型是常用的湍流模型，它基于雷诺应力的概念，通过近似计算湍流运动的影响。

RANS模型通常采用湍流能量方程和湍流运输方程来描述湍流的能量传输和湍流量的传输。

LES模型是一种更为详细的湍流模型，它不仅考虑了雷诺平均流动的影响，还能够模拟湍流中的大尺度湍流涡旋。

LES模型通常通过将流场分解为大尺度和小尺度湍流结构来描述湍流运动。

湍流数值模拟方法的求解过程通常分为网格生成、离散化、求解和后处理四个步骤。

其中网格生成是将流场划分为离散网格的过程，离散化是将Navier-Stokes方程离散成代数方程组的过程，求解是通过迭代计算求解方程组的过程，后处理是对计算结果进行分析和可视化的过程。

湍流数值模拟方法是研究湍流现象和湍流相关问题的重要工具，它在航空航天、汽车工程、能源领域等众多领域具有广泛应用。

fluent模拟气体浓度分布案例

fluent模拟气体浓度分布案例在很多实际应用中，例如环境污染监测、生物医学研究等，需要对气体浓度进行分布模拟和预测。

其中，利用计算流体力学（CFD）技术进行数值模拟已成为一种有效的手段。

在CFD软件中，fluent是一个经典的流体动力学模拟软件，通过fluent模拟气体浓度分布，可以有效地分析空气流动、污染物扩散等问题，对相关行业的生产和环保工作具有重要意义。

下面，我们以模拟甲醛气体在室内扩散的情景为例，来说明如何利用fluent进行数值模拟的步骤与方法。

1.建立三维模型：在fluent中，首先需要建立甲醛扩散的三维模型。

假设房间为矩形空间，长宽高分别为5m、4m、3m，并设置一扇门。

在建立模型时，需要考虑到房间内的通风和流量情况，以及甲醛排放源的位置和强度。

可以选择使用fluent的内置几何建模工具或者将外部建模软件中的模型导入到fluent中进行后续处理。

2.设置边界条件：建立好模型后，需要设置空气的边界条件。

例如，可以设置入口处的空气速度为1.5m/s，出口处为压力出口。

此外，还需要设置甲醛的初始浓度和排放源的位置和强度，这是后续计算的重要参数。

3.设置气体物理性质：在进行数值模拟时，需要设置气体的物理性质，如密度、粘度、扩散系数等。

对于甲醛气体，在fluent中提供了标准的物理性质模型，如果需要可以自行设置相应的参数。

4.进行网格划分和质量检测：在进行数值模拟前，需要将空间划分成数值单元。

fluent提供了多种不同的网格划分算法，可以根据模型的复杂程度和计算要求来选择合适的网格划分方法。

划分好网格后，需要进行质量检测，确保每个单元的边长度和夹角符合要求，以避免对计算结果的影响。

5.进行计算和后处理：所有的设置完成后，可以进行数值模拟计算，得到甲醛的浓度分布情况。

在进行计算时，需要针对具体的问题选择合适的计算方法和求解器，例如质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。

计算时需要选择合适的参数和初始值，确保计算结果的准确性。

基于FLUENT软件的水力空化数值模拟

基于FLUENT软件的水力空化数值模拟引言：水力空化是液体流体在高速条件下产生气体泡泡或蒸汽泡的现象。

这种现象会对流体的传输和传热过程产生重要影响，因此对水力空化进行研究具有重要意义。

随着计算机技术的不断发展，数值模拟成为研究水力空化的重要手段之一。

本文将基于FLUENT软件进行水力空化的数值模拟，并对其原理、方法以及应用进行详细分析和阐述。

一、水力空化的原理水力空化过程是液体在流动过程中由于压力低于液体饱和压力而形成气泡和蒸汽泡的现象。

这种现象常见于工业中的管道、泵和蒸发器等设备中。

水力空化现象的发生与流体的流速、温度、压力、管道内部粗糙度等因素密切相关。

二、数值模拟方法数值模拟是通过对运动过程的数学模型进行计算，并通过计算机程序将其离散化，求解出流体在时间和空间上的变化过程。

在本文中，我们将使用FLUENT软件进行水力空化的数值模拟。

FLUENT软件是一款用于求解流体流动和传热问题的计算流体力学（CFD）软件。

它采用有限体积法对流体流动进行离散化，通过对流动方程进行求解，得到流场、压力场以及其他相关参数。

数值模拟的基本步骤包括网格划分、边界条件设定、物理模型设定和求解器设置等。

1. 网格划分：网格划分是数值模拟中最关键的步骤之一，合适的网格划分能够准确描述流体场的变化，但也会导致计算量的增加。

对于水力空化问题，应根据需要精细划分焦点区域，以便更好地捕捉空化现象。

2. 边界条件设定：在模拟中，边界条件的设定将直接影响到模拟结果的准确性。

对于水力空化问题，通常需要设定流体的入口速度、压力等参数，并且需要模拟出口出口的流速、压力等。

3. 物理模型设定：在水力空化模拟中，需要选择合适的物理模型。

根据实际情况，可以选择多相流模型或者二相流模型来模拟流场。

对于气泡的生成与消失，还需要考虑蒸发和凝结等过程。

4. 求解器设置：FLUENT软件提供了多种求解器，可以根据具体问题的需求选择合适的求解器。

在设置求解器时，需要考虑计算精度、稳定性和计算速度等因素，以便获得准确而高效的模拟结果。

Fluent教程案例7-油水两相流动数值模拟

实验七油水两相流弯管流动模拟-混合物模型弯管被广泛应用于石化、热能动力、给排水等工程领域的流体输送，其内部流体与管壁的相对运动将产生一定程度的振动而使管迫系统动力失稳，严重时会给系统运行带来灾难性的毁坏.而现今原油集输管线中普遍为油水两相流，流动复杂，且通过弯管时由于固壁的突变，使得流动特性更为复杂.因此，研究水平弯管内油水两相流的速度、压力分布等流动特性，不仅能够为安全输运、流动控制等提供依据. 还可为管线防腐、节能降耗措施选取等提供依据.混合物模型（Mixlure 模型）典型的应用包括低质量载荷的粒子负载流、气泡流、沉降旋风分离器等，混合模型也可以用于没有离散相相对速度的均匀多相流。

一、实例概述选取某输油管道工程管径600mm的90°水平弯管道，弯径比为3，并在弯管前后各取5m直管段进行建模，其几何模型如图所示。

为精确比较流体流经弯管过程中的流场变化，可截取图所示的5个截面进行辅助分析。

弯管进出口的压差为800Pa，油流含水率为20%。

2500500018002500600二、模型建立1.启动GAMBIT，选择圆面生成面板的Plane为ZX，输入半径Radius为0.3，生成圆面，如图所示。

2.移动圆面，选择圆面，Move在Global下的x栏输入1.8，完成该面的移动操作。

3.选取面，Angle栏输入-90，Axis选择为（0,0,0）→（0,0,1），生成弯管主体，如图。

4.在Create Real Cylinder面板的Height栏输入5，在Radius1栏输入0.3，选择AxisLocation 为Positive X，生成沿x方向的5m直管段，如图所示。

5.同方法，改变Axis Location为Positive Y生成沿y方向的5m直管段，如图所示。

6.将直管段移动至正确位置，执行Volume面板中的Move/Copy命令，选中沿y轴的直管段，在x栏输入1.8，即向x轴正向平移1.8。

(全)Fluent数值模拟步骤

Fluent数值模拟的主要步骤使用Gambit划分网格的工作：首先建立几何模型，再进行网格划分，最后定义边界条件。

Gambit中采用的单位是mm，Fluent默认的长度是m。

Fluent数值模拟的主要步骤：（1）根据具体问题选择2D或3D求解器进行数值模拟；（2）导入网格(File-Read-Case)，然后选择由Gambit导出的msh文件。

（3）检查网格(Grid-Check)，如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

（4）选择计算模型(Define-Models-Solver)。

（6）（5）确定流体的物理性质(Define-Materials)。

（6）定义操作环境(Define-Operating Conditions)。

（7）指定边界条件(Define-Boundary Conditions )。

（8）求解方法的设置及其控制（Solve-Control-Solution）。

（9）流场初始化（Solve-Initialize）。

（10）打开残插图（Solve-Monitors-Residual）可动态显示残差，然后保存当前的Case和Data文件（File-Writer-Case&Data）。

（11）迭代求解（Solve-Iterate）。

（12）检查结果。

（13）保存结果（File-Writer-Case&Data），后处理等。

在运行Fluent软件包时，会经常遇到以下形式的文件：.jou文件：日志文档，可以编辑运行。

.dbs文件：Gambit工作文件，若想修改网格，可以打开这个文件进行再编辑。

.msh文件：Gambit输出的网格文件。

.cas文件：是.msh文件经过Fluent处理后得到的文件。

.dat文件：Fluent计算数据结果的数据文件。

三维定常速度场的计算实例操作步骤对于三维管道的速度场的数值模拟，首先利用Gambit画出计算区域，并且对边界条件进行相应的指定，然后导出Mesh文件。

圆柱绕流的fluent数值模拟-算例演示

2021/10/10
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Fluent运算
（14）计算结果后处理分析 3>压力场和速度场单击Graphics and Animations面板中的Vectors选项，弹出Vectors对话框，Scale设置为2，单击 Display按钮，弹出速度矢量云图窗口。
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圆柱绕流的fluent数值模拟-算例演示
2021/10/10
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创建几何模型 Create a geometric model
（1）打开ICEM CFD 14.0软件
（2）设定工作目录点击File选择Change Working Dir,保存路径（3）创建Point
选择X=0，Y=0，Z=0为基点，单击Apply确认其余点根据基点偏移生成，左键选中，中键确定
2021/10/10
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Fluent运算
（14）计算结果后处理分析 3>压力场和速度场单击选择Results →Graphics and Animations命令，打开Graphics and Animations面板；在面板中双击Graphics →Contours选项，单击Display按钮，弹出压力云图窗口；重复上述步骤，在Contours of的第一个下拉列表中选择velocity，单击Display按钮，弹出速度云图
2021/10/10
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创建几何模型 Create a geometric model
（12）定义网格尺寸再定义壳网格尺寸。定义网格生成类型Quad Dominant，定义网格生成方法Patch Dependent，其余参数保持为默认。
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创建几何模型 Create a geometric model

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模拟的基本步骤PDF.pdf

Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。

2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。

将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。

然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。

由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界，即肋根的条件。

点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。

这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。

本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。

在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。

此时可关闭Boundary conditions。