ansys fluent 软件学习(PPT文档)
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Fluent基础讲义课件 共45页
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
0 or Mean Flow Pressure
Mean Flow Pressure
Profile Function Incompressible of Temperature
Constant
Incompressible
Incompressible Incompressible Ideal Gas Law
CFD-FVM
12
顶点类型
End (E) 0 < Default Angle < 120 zero internal grid lines
Side (S) 120 < Default Angle < 216 one internal grid line
Corner (C) 216 < Default Angle < 309 two internal grid lines
CFD-FVM
4
CFD-FVM
5
产生FLUENT所需要的网格
gambit Tgrid：
在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生 的）
产生三角网格，四面体网格或者混合网格，
用其他软件（ANSYS）
gambit单独的完整的CFD前处理器 建立几何体和导入几何体 生成网格 检查网格质量 设置边界类型和介质类型
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
0 or Mean Flow Pressure
Mean Flow Pressure
Profile Function Incompressible of Temperature
Constant
Incompressible
Incompressible Incompressible Ideal Gas Law
CFD-FVM
12
顶点类型
End (E) 0 < Default Angle < 120 zero internal grid lines
Side (S) 120 < Default Angle < 216 one internal grid line
Corner (C) 216 < Default Angle < 309 two internal grid lines
CFD-FVM
4
CFD-FVM
5
产生FLUENT所需要的网格
gambit Tgrid：
在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生 的）
产生三角网格，四面体网格或者混合网格，
用其他软件（ANSYS）
gambit单独的完整的CFD前处理器 建立几何体和导入几何体 生成网格 检查网格质量 设置边界类型和介质类型
ansysFLUENT湍流模型PPT课件
– 只有非常简单的流动才能预测出这些尺度（如充分发展的管流或 粘度计里的流动
对一般问题，我们需要导出偏微分输运方程组来计算涡粘系数
湍动能k 启发了求解涡粘模型的物理机理
-
11
A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
涡粘系数类似于动量扩散效应中的分子粘性
涡粘系数不是流体的属性，是一个湍流的特征量，随着流体流动 的位置而改变。
– 模型参数通过试验数据校验过，如管流、平板流等 – 对大多数应用有很好的稳定性和合理的精度 – 包括适用于压缩性、浮力、燃烧等子模型
SKE 局限性:
– 对有大的压力梯度、强分离流、强旋流和大曲率流动，模拟精度 不够。
– 难以准备模拟出射流的传播 – 对有大的应变区域（如近分离点），模拟的k 偏大
-
Fully turbulent region (log law region)
y is the normal distance
Upper limit of log
from the wall.
law region depends
on Reynolds number
近壁面处无量纲的速度分布图
对平衡的湍流边界层来说，半对数曲线的线性段叫做边界层一致性定
Eddy viscosity
– 雷诺应力模型 (RSM): 求解六个雷诺应力项（加上耗散率方程） 的偏微分输运方程组
-
10
A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
量纲分析表明，如果我们知道必要的几个尺度（如速度尺度、长 度尺度），涡粘系数就可以确定出来
– 例如，给定速度尺度和长度尺度，或速度尺度和时间尺度，涡粘 系数就被确定，RANS方程也就封闭了
对一般问题，我们需要导出偏微分输运方程组来计算涡粘系数
湍动能k 启发了求解涡粘模型的物理机理
-
11
A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
涡粘系数类似于动量扩散效应中的分子粘性
涡粘系数不是流体的属性，是一个湍流的特征量，随着流体流动 的位置而改变。
– 模型参数通过试验数据校验过，如管流、平板流等 – 对大多数应用有很好的稳定性和合理的精度 – 包括适用于压缩性、浮力、燃烧等子模型
SKE 局限性:
– 对有大的压力梯度、强分离流、强旋流和大曲率流动，模拟精度 不够。
– 难以准备模拟出射流的传播 – 对有大的应变区域（如近分离点），模拟的k 偏大
-
Fully turbulent region (log law region)
y is the normal distance
Upper limit of log
from the wall.
law region depends
on Reynolds number
近壁面处无量纲的速度分布图
对平衡的湍流边界层来说，半对数曲线的线性段叫做边界层一致性定
Eddy viscosity
– 雷诺应力模型 (RSM): 求解六个雷诺应力项（加上耗散率方程） 的偏微分输运方程组
-
10
A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
量纲分析表明，如果我们知道必要的几个尺度（如速度尺度、长 度尺度），涡粘系数就可以确定出来
– 例如，给定速度尺度和长度尺度，或速度尺度和时间尺度，涡粘 系数就被确定，RANS方程也就封闭了
ansys基本操作PPT演示文稿
•3
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
2.1.2 ANSYS12.0界面介绍
ANSYS 的图形用户界面（GUI） 1）Utility Menu（实用菜单）
包括一些在整个分析过程中都有可能要用到的一些命令，比如文 件类命令、选取类命令以及图形控制和一些参数设置等等。 2）Standard Toolbar（标准工具条） 包括一些常用的命令按钮，这些按钮对应的命令都可以在实用菜 单中找到对应的菜单项。 3）Input Window（命令输入窗口） 该窗口为ANSYS命令的输入区域，可以直接输入ANSYS支持的命 令，以前所有输入过的命令以下拉列表的形式显示。
•20
4）建模时注意对模型作一些必要的简化，去掉一些不必要的细节。 如倒角等。过多的考虑细节有可能使问题过于复杂而导致分析无 法进行；
5）采用适当的单元类型和网格密度，结构分析中尽量采用带有中节 点的单元类型（二次单元），非线性分析中优先使用线性单元 （没有中节点的直边单元），尽量不要采用退化单元类型。
•11
2.2 建立模型
2.2.1 指定工作目录、作业名和分析标题 2.2.2 定义图形界面过滤参数 2.2.3 ANSYS的单位制
读者可以根据自己的需要由上面的量纲关系自行修改单位系统， 只要保证自封闭即可。ANSYS提供的/UNITS命令可以设定系统的 单位制系统，但这项设定只有当ANSYS与其它系统比如CAD系统 交换数据时才可能用到（表示数据交换的比例关系），对于 ANSYS本身的结果数据和模型数据没有任何影响。
•14
2.2.6 定义材料属性
绝大多数单元类型需要材料特性。根据应用的不同，材料特性可 以是线性或非线性的。
与单元类型、实常数一样，每一组材料特性有一个材料参考号。 与材料特性组对应的材料参考号表称为材料表。在一个分析中， 可能有多个材料特性组（对应的模型中有多种材料），ANSYS通 过独特的参考号来识别每个材料特性组。
Fluent教程PPT课件
• 小管道进口（velocity-inlet-small） • 出口（pressure-outlet） • 对称面（symmetry）
第26页/共71页
第27页/共71页
第28页/共71页
第29页/共71页
设置网格划分参数
• 在Outline>Project>Model(A3)选择Mesh； • 在Size中设置Use Advanced Size Function为On :Curvature; • 在Inflation中设置Use Automatic Tet Inflation为Program
第6页/共71页
创建几何体
• In the Details View for the new plane (Plane4), set Transform1 (RMB) to Offset Global X , and set the Value of the offset to -8 in.
第7页/共71页
1. In the ANSYS Workbench Project Schematic, double-click the Geometry cell in the Fluid Flow （FLUENT） analysis system.
2. This displays the ANSYS DesignModeler application.
第8页/共71页
第9页/共71页
第10页/共71页
第11页/共71页
第12页/共71页
第13页/共71页
创建管道
第14页/共71页
第15页/共71页
第16页/共71页
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指定流体区域
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设置网格划分参数
• 在Outline>Project>Model(A3)选择Mesh； • 在Size中设置Use Advanced Size Function为On :Curvature; • 在Inflation中设置Use Automatic Tet Inflation为Program
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创建几何体
• In the Details View for the new plane (Plane4), set Transform1 (RMB) to Offset Global X , and set the Value of the offset to -8 in.
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1. In the ANSYS Workbench Project Schematic, double-click the Geometry cell in the Fluid Flow （FLUENT） analysis system.
2. This displays the ANSYS DesignModeler application.
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创建管道
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指定流体区域
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【fluent软件学习】计算流体力学软件Fluent培训67页PPT
• 如何学习Fluent？
1. 掌握流体力学、传质传热和化学反应动力学 等基础知识。
2. 了解CFD中使用的数值计算方法。 3. 了解Fluent中各个数值模型的适用范围及各参
数含义。 4. 接下来，可以尝试使用Fluent进行计算了！
4
交流学习的安排
第一讲 流体力学基础、传热学基础 第二讲 燃烧学，计算流体力学基础 第三讲 Fluent介绍 第四讲 Fluent应用实例（1） 第五讲 Fluent应用实例（2）
• 连续介质假设
– 连续介质假设认为真实流体所占有的空间可近似看作由“流体 质点”连续地无空隙地充满着。
– 换一句话说，就是在我们感兴趣的微小尺度内，都包含着无数 个流体分子。
• 局限性
– 当特征尺寸远大于分子间隙时，可以认为满足连续介质假设。 实际上，在一般的工程问题上，均可以满足。
– 当压力很低的稀薄气体中，分子间距很大，能与感兴趣的特征 尺度相比拟。此时，传统的流体力学理论就不适用，必须使用 统计力学的方法。
5
交流学习的安排
第一讲 流体力学基础、传热学基础 第二讲 燃烧学，计算流体力学基础 第三讲 Fluent介绍 第四讲 Fluent应用实例（1） 第五讲 Fluent应用实例（2）
6
什么是流体（Fluid）？
• 固体
– 在静止状态下，能够抵抗一定的压力、 拉力和剪切力。
• 流体
– 在静止状态下，能够抵抗一定的压力。
• 粘度
• 流体内摩擦应力 的大小与流体的 速度梯度成正比
• 持续变形的流体 才能抵抗一定的 剪切力！
11
流体的主要物理性质
• 粘度
• μ：动力粘度系数 • 当流体的μ为常数时，称为牛顿流体。 • 主要受温度影响，基本不受压力影响。 • 一般，液体（如水煤浆、重油）的粘度随温
1. 掌握流体力学、传质传热和化学反应动力学 等基础知识。
2. 了解CFD中使用的数值计算方法。 3. 了解Fluent中各个数值模型的适用范围及各参
数含义。 4. 接下来，可以尝试使用Fluent进行计算了！
4
交流学习的安排
第一讲 流体力学基础、传热学基础 第二讲 燃烧学，计算流体力学基础 第三讲 Fluent介绍 第四讲 Fluent应用实例（1） 第五讲 Fluent应用实例（2）
• 连续介质假设
– 连续介质假设认为真实流体所占有的空间可近似看作由“流体 质点”连续地无空隙地充满着。
– 换一句话说，就是在我们感兴趣的微小尺度内，都包含着无数 个流体分子。
• 局限性
– 当特征尺寸远大于分子间隙时，可以认为满足连续介质假设。 实际上，在一般的工程问题上，均可以满足。
– 当压力很低的稀薄气体中，分子间距很大，能与感兴趣的特征 尺度相比拟。此时，传统的流体力学理论就不适用，必须使用 统计力学的方法。
5
交流学习的安排
第一讲 流体力学基础、传热学基础 第二讲 燃烧学，计算流体力学基础 第三讲 Fluent介绍 第四讲 Fluent应用实例（1） 第五讲 Fluent应用实例（2）
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什么是流体（Fluid）？
• 固体
– 在静止状态下，能够抵抗一定的压力、 拉力和剪切力。
• 流体
– 在静止状态下，能够抵抗一定的压力。
• 粘度
• 流体内摩擦应力 的大小与流体的 速度梯度成正比
• 持续变形的流体 才能抵抗一定的 剪切力！
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流体的主要物理性质
• 粘度
• μ：动力粘度系数 • 当流体的μ为常数时，称为牛顿流体。 • 主要受温度影响，基本不受压力影响。 • 一般，液体（如水煤浆、重油）的粘度随温
ANSYS FLUENTppt课件
7
求解器选择
模型
S-A 模型
k-ε 模型
标准 重整化 可实现
标准 k-ω 模型
SST k-ω 模型
RSM 模型 LES 模型
特点及适用范围 大网格低成本湍流模型，适用于模拟中等复杂的内流和外 流以及压力梯度下的边界层流动 优缺点明确，适用于初始迭代、设计选型和参数研究 适用于涉及快速应变、中等涡和局部转捩的复杂剪切流动 计算精度高于重整化 k-ε 模型 在模拟近壁面边界层、自由剪切和低雷诺数流动时性能更 好。可以用于模拟转捩和逆压梯度下的边界层分离(空气动 力学中的外流模拟和旋转机械) 与标准 k-ω 模型性能类似，对壁面距离的依赖使得它不适 合于模拟自由剪切流动。 基于雷诺平均的湍流模型，避免各向同性涡粘性假设，需 要较多的 CPU 时间和内存消耗，适用于模拟强漩涡流等复 杂三维流动 适用于模拟瞬态的大尺度涡
边 界 网 格
网格
体边 网界 格和
（ 或 ）
Mesh、ICEM CFD
2D三角网格
3D四面体网格
2D和3D混合网格
6
FLUENT 求解步骤
ANSYS WorkBench
1.模型构建：DesignModeler、ProE 2.网格生成：Mesh、ICEM CFD 3.设置参数：FLUENT
4.计算结果：FLUENT 5.结果分析：FLUENT、Results
计算机运算能力每3年提高一倍，两者结合使 CFD的作用越来越强。
5
FLUENT 软件结构
DesignModeler ProEngineer 设置几何形状 生成2D或3D网格
几何形状或 网格
其它软件包， 如CAD，CAE等
prePDF
2D或3D网格
求解器选择
模型
S-A 模型
k-ε 模型
标准 重整化 可实现
标准 k-ω 模型
SST k-ω 模型
RSM 模型 LES 模型
特点及适用范围 大网格低成本湍流模型，适用于模拟中等复杂的内流和外 流以及压力梯度下的边界层流动 优缺点明确，适用于初始迭代、设计选型和参数研究 适用于涉及快速应变、中等涡和局部转捩的复杂剪切流动 计算精度高于重整化 k-ε 模型 在模拟近壁面边界层、自由剪切和低雷诺数流动时性能更 好。可以用于模拟转捩和逆压梯度下的边界层分离(空气动 力学中的外流模拟和旋转机械) 与标准 k-ω 模型性能类似，对壁面距离的依赖使得它不适 合于模拟自由剪切流动。 基于雷诺平均的湍流模型，避免各向同性涡粘性假设，需 要较多的 CPU 时间和内存消耗，适用于模拟强漩涡流等复 杂三维流动 适用于模拟瞬态的大尺度涡
边 界 网 格
网格
体边 网界 格和
（ 或 ）
Mesh、ICEM CFD
2D三角网格
3D四面体网格
2D和3D混合网格
6
FLUENT 求解步骤
ANSYS WorkBench
1.模型构建：DesignModeler、ProE 2.网格生成：Mesh、ICEM CFD 3.设置参数：FLUENT
4.计算结果：FLUENT 5.结果分析：FLUENT、Results
计算机运算能力每3年提高一倍，两者结合使 CFD的作用越来越强。
5
FLUENT 软件结构
DesignModeler ProEngineer 设置几何形状 生成2D或3D网格
几何形状或 网格
其它软件包， 如CAD，CAE等
prePDF
2D或3D网格
《fluent讲义》课件
Fluent的模拟应用和优化技术
1
热传导模拟
模拟热传导过程，包括传热、热辐射和相变，以优化能量传递和系统效率。
2
多物理场模拟
将不同物理场耦合进行模拟，如流体-固体、流体-电磁和流体-热传导，以研究多 场耦合效应。
3
物流耦合模拟
模拟流体和结构耦合，研究流体对结构的影响，以及结构变化对流体行为的反馈。
流体力学概念与模拟
1 流体力学基础
介绍流体力学的基本概念，包括质量守恒、 动量守恒和能量守恒。
2 多相流模拟
探索多相流模型，如气固流、气液流和固液 流，并学习如何模拟这些复杂的流体行为。
3 湍流模拟
了解湍流的产生机制和模型，并学习如何进 行湍流模拟以预测和优化流体行为。
4 化学反应模拟
研究流体中的化学反应过程，包括燃烧、化 学反应和质量转移，并模拟这些过程的影响。
Fluent的动网格技术和并行计算
动网格技术
介绍Fluent中的动网格技术，包括网格自适应和网 格重构。动态调整网格以捕捉流动细节和提高模拟 精度。
并行计算
探索Fluent中的并行计算技术，利用多核处理器和 集群系统提高模拟速度和处理大规模模拟任务。
Fluent的后处理工具和工程应用案例
后处理工具
Fluent的操作和界面介绍包括模型创建、网 格导入、参数设置等。
物理模型选择
深入了解Fluent所提供的多种物理模型选项，并 选择适合你的应用的模型。
用户界面
探索Fluent友好的用户界面，包括工具栏、菜单 栏、视图控制和后处理选项。
求解器设置
学习如何选择和设置合适的求解器以提高模拟效 率和准确性。
使用Fluent的后处理工具进行数据可视化、图表分析 和结果解释，以实现全面的模拟分析。
《fluent讲稿》课件
Fluent 的使用者评价
刚需软件
FLUENT 是计算机模拟计算领 域重要的工具，是模拟流体动 力学的良好平台。
一流的C FD解决方案
优秀的CFD计算软件，通过设 定各项物理参数和求解域内物 理场，数据格式相当规范。
信赖的计算流体力学 软件
Fluent 是应用计算流体力学和 计算传热学仿真最广泛的工具 之一，深受用户喜爱。
2 仿真预测分析
能够实现准确预测工程设计的流体力学现象，减少了误差和成本，使得研究人员随时随 地设计多组合的流动设计，如此便于定制出最优的方案。
3 涉及多个应用领域
Fluent 已被广泛应用于化工、建筑、环境、能源、食品、医药、航空航天、汽车甚至数 码备等多个领域中。
Fluent 界面及模块介绍
1
结构化网格
应用定制的网格工具，适合直接网格成像、图形分析和CFD训练模型等应用。
2
有限体积网格
一道典型的网格生成方法，基于一个数学模型，可用于大多数非结构化网格生成， 适用于复杂几何体的网格分析。
3
OpenFOAM
采用较为成熟的生产级非结构化网格技术、压缩实时良好，应用范围非常广。
Fluent 边界条件设置
Fluent 的未来发展趋势
革新技术
Fluent 未来发展愿景是，通过创新技术的开发和引入，为行业大众提供技术解决方案，以应 对美好未来的一切挑战。
上云服务
Fluent 可以为运用该服务的行业界或科研机构提供在线学习、在线制图和线上咨询服务，使 更多的科学家和工程师无处不阅读。
直接液态分析
Fluent 在传输和信号处理领域引入完整的红外和激光移相和测距技术，为人们提供更快速和 准确的工程仿真数据实验操作。
Ansys电机热Fluent分析设置 ppt课件
• Materials
• 右键点击Fluid > air • 点击Fluent Database • 选择water-liquid(h2o<l>) • 点击Copy • 同样方法在lid下面添加以下材料：
aluminum、copper、steel • 右键点击Solid > New… • Name > glue • Properties > Density: 1 • Properties > Cp: 1 • Properties > Thermal Conductivity: 0.2 • 点击Change/Create • 同样方法建立以下名称材料：glue27、
• Material Name > copper • Source terms • 1 source > 1244805w/m3
ANSYS 中国
•12
电机热（Fluent）分析设置
• Cell Zone Conditions (s_stator)
• Material Name > silicon_steel
Fluent中的网格和几何
ANSYS 中国
•1
电机热（Fluent）分析设置
• General
• Solver > Type: Pressure-Based • Solver > Velocity Formulation: Absolute • Solver > Time: Steady
• Models
Rate 0 w/m3 • w_winding > Thermal: Coupled; Wall Thickness: 0.1 mm; Material Name: glue.
• 右键点击Fluid > air • 点击Fluent Database • 选择water-liquid(h2o<l>) • 点击Copy • 同样方法在lid下面添加以下材料：
aluminum、copper、steel • 右键点击Solid > New… • Name > glue • Properties > Density: 1 • Properties > Cp: 1 • Properties > Thermal Conductivity: 0.2 • 点击Change/Create • 同样方法建立以下名称材料：glue27、
• Material Name > copper • Source terms • 1 source > 1244805w/m3
ANSYS 中国
•12
电机热（Fluent）分析设置
• Cell Zone Conditions (s_stator)
• Material Name > silicon_steel
Fluent中的网格和几何
ANSYS 中国
•1
电机热（Fluent）分析设置
• General
• Solver > Type: Pressure-Based • Solver > Velocity Formulation: Absolute • Solver > Time: Steady
• Models
Rate 0 w/m3 • w_winding > Thermal: Coupled; Wall Thickness: 0.1 mm; Material Name: glue.
ANSYS_FLUENT中文培训教材PPT2
实体域用来赋予流体或固体材料
– 选择项包括多孔介质域、层流域、固定值域等
使用对称面和周期边界条件能减少计算量
未介绍的其他边界条件类型见附录
– 远场压力 – 排气扇 / 出风口 – 进风口 / 抽气扇 – 出口
A Pera Global Company © PERA China
附录
A Pera Global Company © PERA China
边界条件类型
外部边界
内部边界
– 通用
– Fan
• Pressure Inlet • Pressure Outlet
– 不可压缩流
• Velocity Inlet
– Interior – Porous Jump – Radiator
• Outflow (不建议用)
– 压缩流
• Mass Flow Inlet
输入的选择项
– 多孔介质域 – 源项 – 层流域 – 固定值域 – 辐射域
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多孔介质
多孔介质是一种特殊的流体域
– 在 Fluid 面板中激活多孔介质域 – 通过用户输入的集总阻力系数来确
定流动方向的压降
用来模拟通过多孔介质的流动，或 者流过其他均匀阻力的物体
inlet
A Pera Global Company © PERA China
outlet
plate plate-shadow
改变边界条件类型
域和域的类型在前处理阶段定 义
要改变边界条件类型：
– 在 Zone 列表中选择域名。 – 在 Type 下拉列表中选择希
望的类型
A Pera Global Company © PERA China
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FLUENT12除了继承FLUENT固有的菜单界面以外，也融合了ANSYS系 列软件的用户界面特色，增加了工具栏、模型树和图形界面，使用起来更加 方便。
10
关于ANSYS CFD
ANSYS CFD 13.0: 将采用CutCell 网格技术，这是一 种对复杂三维几何自动生成以六面体为主的通用网格技 术；并且，虚拟边劈分技术，将让用户通过手工操作产 生更均匀或更易控制的网格。ANSYS 方面技术专家还 表示：“ANSYS 13.0 包括许多新的改进的湍流模型， 能够更精确的捕捉物理现象。同时网格替换和重新划分 功能可以用更好的网格质量来提高计算精度。此外， ANSYS 13.0 增加了一些多相流模型，能满足用户更 多的需求，并提供了更大的可信度和精度”。
28
创建几何体
Create a new plane by selecting YZPlane from the Tree Outline, then clicking New Plane from the Active Plane/Sketch toolbar, near the top of the ANSYS Workbench window. Selecting YZPlane first ensures that the new plane is based on the YZPlane.
2011年3月7日起，ANSYS CFD 13.0 新产品发布
11
Fluent软件构成
Fluent作为一个求解器，提供的功能：导入网格 模型、选择物理模型、施加边界条件和设置材料 特性、求解和后处理。 支持Gambit、Tgrid、prePDF、GeoMesh及 其他CAD/CAE软件包。
12
13
19
化学组分的混合与反应模型，包括燃烧子模型和表面沉积反应模 型； 粒子、水滴、气泡等离散项的运动轨迹计算，与连续项的耦合计 算； 相变模型（如熔化或凝固）； 多相流； 空化流； 多孔介质中的流动； 用于风扇、泵及热交换器的集总参数模型； 复杂外形的自由表面流动。
20
Fluent使用的文件类型
Grid（网格文件）. Msh
计算流体力学
Computational Fluid Dynamics
13. 商业计算流体力学软件
班级：研究生2012
教师：王辰 学期：2012-2013 学年 第 2 学期
13. 商业计算流体力学软件
内容提要
计算流体力学 CFD
2
PHOENICS
有限体积法 开放性 CAD接口 应用广 算例多
3
CFX
Airpakห้องสมุดไป่ตู้
模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污 染和舒适度 快速建模 准确求解 易学易用
7
Fluent
功能最全、使用最广 基于有限体积法 提供非常灵活的网格特性 多种边界条件 用C语言编写 用户界面可以被自定义、优化和扩展 前处理软件：GAMBIT ICEM-CFD
8
FLUENT历史
22
Fluent求解步骤
1.使用网格； 2.选择求解器及运行环境； 3.确定计算模型； 4.设置材料特性； 5.设置边界条件； 6.调整用于控制求解的参数； 7.开始求解； 8.保存、显示、改善求解结果。
23
Fluent操作界面
24
弯管混合模拟
25
在Workbench中建立模拟工程
建立分析文件目录：如ElbowMixer。 打开ANSYS13.0>Workbench。 双击Fluid Flow（FLUENT）形成新的FLUENT 流体分析系统。
在FLUENT12中，已经加入了原来CFX软件中特有的转捩模型，提供最恰 当、最丰富的物理模型库。 FLUENT12在并行方面也有很大改进，目前可以处理数目达到7亿网格的模型 ，同时多机之间分配网格更快速，并行时读写速度更快。
FLUENT12在求解器的稳定性方面有了很大的改进，并提供了更强的后处 理能力，全面提升了Fluent软件的功能。
Fluent计算结果
Fluent工程实例
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Fluent工程实例
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Fluent工程实例
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Fluent工程实例－呼吸过程
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Fluent工程实例－建筑后台阶
RNG k 模型模拟的风压系数云图及流线
SST k- 模型模拟的风压系数云图及流线
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Fluent适应对象
用非结构自适应网格求解2D或3D区域内的流动； 不可压或可压流动； 稳态或瞬态分析； 无粘、层流和湍流； 牛顿流体或非牛顿流体； 热、质量、动量、湍流和化学组分的体积源项模型； 各种形式的热交换，自然/强迫/混合对流、辐射热传导； 惯性（静止）坐标系或非惯性（旋转）坐标系模型； 多重运动参考系，滑动网格界面，转子定子相互作用的动静结合 模型；
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在DesignModeler中创建几何体
In the ANSYS Workbench Project Schematic, double-click the Geometry cell in the Fluid Flow （FLUENT） analysis system. This displays the ANSYS DesignModeler application.
节点坐标及节点之间的连接性关系；
Case（案例文件）.cas
网格、边界条件、解的参数、用户界面和图形环境的 信息；
Data（数据文件）.dat:
各网格单元的流场值及收敛的历史记录（参差值）；
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Fluent分析方案
1. 决定CFD目标； 2.选择计算模型； 3.选择物理模型； 4.决定求解过程。
前处理模块:ICEM CFD 基于有限元法的有限体积法 旋转机械
4
STAR-CD
集成了前处理、求解器、后处理模块 非结构化网格求解器 复杂区域的适应性好 汽车工业
5
FIDAP
Fluid Dynamics Analysis Package
有限元法
流固耦合
Velocity contour plot
6
2008年6月6起，ANSYS CFD 12.0 发布
9
关于ANSYS CFD
FLUENT12和以前的版本相比功能进一步增强。 FLUENT12的流固耦可以 直接读入结构分析软件（ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、PATRAN、 IDEAS）的模型文件，并直接将流场的数据插值到结构模型中。因此，新版 本的FLUENT不需要借助任何第三方软件就可以完成工程上常用的单向流固耦 合。
10
关于ANSYS CFD
ANSYS CFD 13.0: 将采用CutCell 网格技术，这是一 种对复杂三维几何自动生成以六面体为主的通用网格技 术；并且，虚拟边劈分技术，将让用户通过手工操作产 生更均匀或更易控制的网格。ANSYS 方面技术专家还 表示：“ANSYS 13.0 包括许多新的改进的湍流模型， 能够更精确的捕捉物理现象。同时网格替换和重新划分 功能可以用更好的网格质量来提高计算精度。此外， ANSYS 13.0 增加了一些多相流模型，能满足用户更 多的需求，并提供了更大的可信度和精度”。
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创建几何体
Create a new plane by selecting YZPlane from the Tree Outline, then clicking New Plane from the Active Plane/Sketch toolbar, near the top of the ANSYS Workbench window. Selecting YZPlane first ensures that the new plane is based on the YZPlane.
2011年3月7日起，ANSYS CFD 13.0 新产品发布
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Fluent软件构成
Fluent作为一个求解器，提供的功能：导入网格 模型、选择物理模型、施加边界条件和设置材料 特性、求解和后处理。 支持Gambit、Tgrid、prePDF、GeoMesh及 其他CAD/CAE软件包。
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化学组分的混合与反应模型，包括燃烧子模型和表面沉积反应模 型； 粒子、水滴、气泡等离散项的运动轨迹计算，与连续项的耦合计 算； 相变模型（如熔化或凝固）； 多相流； 空化流； 多孔介质中的流动； 用于风扇、泵及热交换器的集总参数模型； 复杂外形的自由表面流动。
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Fluent使用的文件类型
Grid（网格文件）. Msh
计算流体力学
Computational Fluid Dynamics
13. 商业计算流体力学软件
班级：研究生2012
教师：王辰 学期：2012-2013 学年 第 2 学期
13. 商业计算流体力学软件
内容提要
计算流体力学 CFD
2
PHOENICS
有限体积法 开放性 CAD接口 应用广 算例多
3
CFX
Airpakห้องสมุดไป่ตู้
模拟通风系统的空气流动、空气品质、传热、污 染和舒适度 快速建模 准确求解 易学易用
7
Fluent
功能最全、使用最广 基于有限体积法 提供非常灵活的网格特性 多种边界条件 用C语言编写 用户界面可以被自定义、优化和扩展 前处理软件：GAMBIT ICEM-CFD
8
FLUENT历史
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Fluent求解步骤
1.使用网格； 2.选择求解器及运行环境； 3.确定计算模型； 4.设置材料特性； 5.设置边界条件； 6.调整用于控制求解的参数； 7.开始求解； 8.保存、显示、改善求解结果。
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Fluent操作界面
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弯管混合模拟
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在Workbench中建立模拟工程
建立分析文件目录：如ElbowMixer。 打开ANSYS13.0>Workbench。 双击Fluid Flow（FLUENT）形成新的FLUENT 流体分析系统。
在FLUENT12中，已经加入了原来CFX软件中特有的转捩模型，提供最恰 当、最丰富的物理模型库。 FLUENT12在并行方面也有很大改进，目前可以处理数目达到7亿网格的模型 ，同时多机之间分配网格更快速，并行时读写速度更快。
FLUENT12在求解器的稳定性方面有了很大的改进，并提供了更强的后处 理能力，全面提升了Fluent软件的功能。
Fluent计算结果
Fluent工程实例
14
Fluent工程实例
15
Fluent工程实例
16
Fluent工程实例－呼吸过程
17
Fluent工程实例－建筑后台阶
RNG k 模型模拟的风压系数云图及流线
SST k- 模型模拟的风压系数云图及流线
18
Fluent适应对象
用非结构自适应网格求解2D或3D区域内的流动； 不可压或可压流动； 稳态或瞬态分析； 无粘、层流和湍流； 牛顿流体或非牛顿流体； 热、质量、动量、湍流和化学组分的体积源项模型； 各种形式的热交换，自然/强迫/混合对流、辐射热传导； 惯性（静止）坐标系或非惯性（旋转）坐标系模型； 多重运动参考系，滑动网格界面，转子定子相互作用的动静结合 模型；
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在DesignModeler中创建几何体
In the ANSYS Workbench Project Schematic, double-click the Geometry cell in the Fluid Flow （FLUENT） analysis system. This displays the ANSYS DesignModeler application.
节点坐标及节点之间的连接性关系；
Case（案例文件）.cas
网格、边界条件、解的参数、用户界面和图形环境的 信息；
Data（数据文件）.dat:
各网格单元的流场值及收敛的历史记录（参差值）；
21
Fluent分析方案
1. 决定CFD目标； 2.选择计算模型； 3.选择物理模型； 4.决定求解过程。
前处理模块:ICEM CFD 基于有限元法的有限体积法 旋转机械
4
STAR-CD
集成了前处理、求解器、后处理模块 非结构化网格求解器 复杂区域的适应性好 汽车工业
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FIDAP
Fluid Dynamics Analysis Package
有限元法
流固耦合
Velocity contour plot
6
2008年6月6起，ANSYS CFD 12.0 发布
9
关于ANSYS CFD
FLUENT12和以前的版本相比功能进一步增强。 FLUENT12的流固耦可以 直接读入结构分析软件（ANSYS、ABAQUS、NASTRAN、PATRAN、 IDEAS）的模型文件，并直接将流场的数据插值到结构模型中。因此，新版 本的FLUENT不需要借助任何第三方软件就可以完成工程上常用的单向流固耦 合。