计算流体力学与FLUENT软件简介.
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种流体计算动力学软件,可用于解决各种流体力学问题。
本文将详细介绍ANSYS Fluent中文版的流体计算工程案例,包括案例的基本背景、模拟过程和结果分析。
这些案例旨在帮助用户深入了解ANSYS Fluent的使用方法和流体计算工程实践。
一个典型的案例是流体在管道中的流动。
该案例背景是,一根长直管道内有水流动,管道的直径为0.1米,长度为10米。
水的初始速度为1 m/s,管道的壁面是光滑的,管道两端的压差为100Pa。
现在需要使用ANSYS Fluent模拟该流体流动过程,并进一步分析不同参数对流动的影响。
首先,在ANSYS Fluent中创建一个新的仿真项目,并选择“仿真”模块。
在界面上点击“新建”按钮,在弹出的对话框中填写相应的参数,例如案例名称、计算器类型和尺寸单位。
点击“确定”后,进入模拟设置页面。
首先,需要定义获得流动场稳定解所需的物理模型和求解方法。
在“物理模型”选项卡中,选择“连续相”和“非恒定模型”。
在“湍流模型”中选择某种适合的模型,例如k-ε模型。
在“重力”选项卡中,定义流体的密度和重力加速度。
接下来,在“模型”选项卡中,定义管道的几何和边界条件。
选择“管道”作为流体领域的几何模型,并定义长度、直径和内壁面的润滑系数。
在“边界”选项卡中,定义管道两端的入口和出口条件,例如速度和压力。
将管道两端的压力差设置为100Pa,在入口处设置水的初始速度为1 m/s。
在出口处选择“出流”边界条件。
完成几何和边界条件的定义后,点击“模拟”选项卡进入模拟设置界面。
在“求解控制”中,设置计算时间步长和迭代次数。
选择合适的网格划分方法,并进行网格划分。
点击“网格”选项卡,选择合适的网格类型,并进行网格划分。
在划分网格后,可以使用“导入”按钮导入网格文件,并进行网格优化。
完成设置后,点击“计算”按钮开始进行模拟计算。
在计算过程中,可以实时观察流体场的变化情况,并通过Fluent Post-processing工具进行结果分析。
fluent使用方案 -回复
fluent使用方案-回复fluent使用方案-简介及安装Fluent 是一种在计算流体力学(CFD)模拟中广泛使用的高级软件工具。
它是一个基于有限体积法的求解器,可以用于模拟流体流动、换热和其他相关现象。
Fluent 提供了一个直观和易于使用的用户界面,使用户能够轻松地构建模型、设置边界条件、求解和分析结果。
本文将为您介绍Fluent 的安装步骤,以帮助您开始使用这一强大的工具。
第一步:获取Fluent 软件您可以从Ansys 公司的官方网站上下载Fluent 软件。
请确保您从官方网站下载软件,以确保获得最新版本并避免下载非法或已损坏的副本。
第二步:选择合适的版本和许可证下载Fluent 软件后,您需要选择合适的版本和许可证类型。
Fluent 提供了各种版本,包括个人学术版、企业版和研究版等。
根据您的需求和可用资源选择合适的版本。
第三步:安装Fluent 软件安装Fluent 软件非常简单。
双击下载的安装包,然后按照安装向导的指示进行操作即可。
您可能需要提供一些基本的系统信息和许可证密钥。
请确保您拥有管理员权限或拥有足够的权限来安装软件。
第四步:启动Fluent安装完成后,您可以从开始菜单或桌面图标中启动Fluent 软件。
在启动过程中,您可能需要提供许可证密钥。
Fluent 将在您的计算机上创建一个工作目录,用于存储模型和结果文件。
Fluent 使用方案-模型设置第一步:创建几何模型在Fluent 中,您首先需要创建一个几何模型。
可以通过几何建模软件(如Ansys DesignModeler)导入现有几何模型,也可以使用Fluent 内置的几何建模工具创建几何体。
第二步:定义物理属性在模型中,您需要定义各种物理属性,如流体类型、边界条件和材料属性。
Fluent 提供了广泛的物理模型和材料库,您可以根据需要选择。
第三步:网格划分在模拟之前,您需要划分模型网格。
网格划分对模拟结果和计算效率至关重要。
FLUENT软件简介
FLUENT软件简介FLUENT软件简介FLUENT软件产品特点及功能简介FLUENT简介在过去的⼆⼗多年间,FLUENT已成为了全球领先的商⽤流体分析软件,它采⽤流体动⼒学(CFD)的数值模拟技术,为全球范围内的各个⾏业的⼯程师提供流体问题的解决⽅案,是当今全球应⽤范围最⼴泛,功能强⼤的商业CFD软件。
FLUENT——值得信赖的CFD软件想起CFD,⼈们总会想起FLUENT,丰富的物理模型使其应⽤⼴泛,从机翼空⽓流动到熔炉燃烧,从⿎泡塔到玻璃制造,从⾎液流动到半导体⽣产,从洁净室到污⽔处理⼯⼚的设计,另外软件强⼤的模拟能⼒还扩展了在旋转机械,⽓动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应⽤。
今天,全球数以千计的公司得益于FLUENT的这⼀⼯程设计与分析软件,它在多物理场⽅⾯的模拟能⼒使其应⽤范围⾮常⼴泛,是⽬前功能最全的CFD软件。
FLUENT因其⽤户界⾯友好,算法健壮,新⽤户容易上⼿等优点⼀直在⽤户中有着良好的⼝碑。
长期以来,功能强⼤的模块,易⽤性和专业的技术⽀持所有这些因素使得FLUENT成为企业选择CFD软件时的⾸选。
FLUENT——⽹格技术,数值技术,并⾏计算计算⽹格是任何CFD计算的核⼼,它通常把计算域划分为⼏千甚⾄⼏百万个单元,在单元上计算并存储求解变量,FLUENT使⽤⾮结构化⽹格技术,这就意味着可以有各种各样的⽹格单元:⼆维的四边形和三⾓形单元,三维的四⾯体核⼼单元、六⾯体核⼼单元、棱柱和多⾯体单元。
这些⽹格可以使⽤FLUENT的前处理软件AnsysMeshing⾃动⽣成,也可以选择在ICEM CFD⼯具中⽣成。
在⽬前的CFD市场, FLUENT以其在⾮结构⽹格的基础上提供丰富物理模型⽽著称,久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度,新的NITA算法⼤⼤减少了求解瞬态问题的所需时间,成熟的并⾏计算能⼒适⽤于NT,Linux或Unix平台,⽽且既适⽤单机的多处理器⼜适⽤⽹络联接的多台机器。
关于Fluent的ppt
Catia 建立的三维模型
两孔内冷钻切削液三维模型 四孔内冷钻切削液三维模型
二、网格生成
1、网格分为结构性网格和非结构性网格 。结构 性网格包括2D四边形网格和3D六面体网格;非结 构性网格包括2D三角形网格,3D四面体,金字塔
形以及楔形网格。
2、网格划分的顺序
在gambit中,划分网格按照先线,后面,再体
的顺序进行
3、设置边界条件
根据问题的需要选择边界条件,在Fluent中 还可以修改的。这里根据假设条件,设置了 每个进口及出口的速度,温度以及压力数值。 4、输出网格
利用Ansys.Fluent划分网格
两孔内冷钻切削液模型网格划分 四孔内冷钻切削液模型网格划分
结果分析
模型分析-----速度
四孔内冷却钻切削液
对较好。
CFD方法求解流体润滑流程
(1)确定模拟目的
((4)设置物理问题 (5)定义求解器 (6)边界条件
(7)解法
(8)后处理
3.分析过程
一、关于模型建立与导出: 采用三维Catia软件建立两孔与四孔的切削 液流体模型;在建模过程中注意以下两点: (1) 模型应导出为Parasolid(*.x_t); (2) 建模时的中心坐标不同,导入到 Ansys.fluent中也不同,在求解器设置过程中, 旋转中心坐标和参考方向坐标也会有所不同。
两孔内冷却钻切削液
模型分析-----温度
四孔内冷却钻切削液
两孔内冷却钻切削液
模型分析-----压力
四孔内冷却钻切削液
两孔内冷却钻切削液
结论
以上对比可以看出:四孔内冷钻切削 液在同等条件下排除切屑的能力比两孔的 要强。并且,由于同等进口温度、速度、压 力下,四孔的出口压力更小,这样可以使 四孔内冷钻能够加工更深的孔,并且效果相
fluent 浮力效应
fluent 浮力效应摘要:1.Fluent 简介2.浮力效应原理3.浮力效应应用4.Fluent 中的浮力效应实现5.总结正文:【1.Fluent 简介】Fluent 是一款基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的软件,广泛应用于流体流动、热传递以及化学反应等工程领域。
通过模拟和分析流体流动现象,Fluent 能够为工程师提供关于流体系统性能的宝贵信息,从而优化设计方案,提高系统效率。
【2.浮力效应原理】浮力效应,又称阿基米德效应,是指当一个物体浸没在流体中时,由于上下表面所受流体压力的差异,会产生一个向上的浮力。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于所排开流体的重量,即浮力效应Fb = ρgV,其中ρ为流体密度,g 为重力加速度,V 为物体在流体中的体积。
【3.浮力效应应用】浮力效应在工程领域中有着广泛的应用,例如:(1)浮力效应在船舶设计中的应用。
通过合理利用浮力效应,船舶设计师可以优化船体形状和结构,降低船舶阻力,提高运输效率。
(2)浮力效应在海洋工程中的应用。
浮力效应为海上平台、水下机器人等海洋结构提供了稳定的支撑和浮力。
(3)浮力效应在能源领域中的应用。
例如,浮力效应在太阳能光伏板、风力发电等可再生能源设备的安装和维护过程中发挥着重要作用。
【4.Fluent 中的浮力效应实现】在Fluent 中,浮力效应是通过计算流体对物体表面产生的压力分布来实现的。
具体步骤如下:(1)创建模型:根据实际工程需求,创建流体区域和物体模型。
(2)设置物理参数:设置流体的密度、粘度等物理参数,以及物体的密度和材质等属性。
(3)设置边界条件:设置流体区域的入口、出口和壁面等边界条件,以及物体与流体之间的相互作用。
(4)求解:运用数值求解方法(如有限元、有限体积法等)求解流体流动方程,计算流体对物体表面产生的压力分布。
(5)后处理:对计算结果进行可视化处理,提取物体所受浮力大小和方向等信息。
fluent流体工程仿真计算实例与应用
fluent流体工程仿真计算实例与应用引言流体力学在工程和科学领域中扮演着重要的角色。
通过流体力学的研究,我们可以了解和预测液体和气体在不同条件下的行为。
然而,在真实的实验中,获取流体的准确和详细的数据是非常困难和昂贵的。
因此,流体工程仿真计算成为了一种重要的工具,它可以在实际实验之前通过计算的方式对流体进行建模和分析。
fluent流体工程仿真计算简介Fluent是一款商业化的流体动力学仿真软件,由ANSYS公司开发。
它是一个基于计算流体力学(CFD)的软件工具,能够对各种复杂的流体问题进行建模和分析。
该软件提供了丰富的功能和工具,使工程师能够模拟和解决涉及流体力学的问题。
流体力学仿真计算的优势与传统的实验方法相比,流体力学仿真计算具有以下几个优势: 1. 成本效益:流体力学仿真计算可以节约大量的实验成本,同时缩短了实验周期。
2. 控制参数的灵活性:在真实实验中,很多参数无法被精确控制,而在仿真计算中,我们可以精确地控制和调整各种参数。
3. 快速修改和优化:在实验中,修改和优化系统需要经历繁琐的实验过程,而在仿真计算中,可以轻松地进行快速修改和优化。
4. 可视化和详细分析:通过仿真计算,我们可以获得流体行为的详细信息,同时可以使用可视化工具展示仿真结果。
实例与应用1. 空气动力学仿真空气动力学是流体力学的一个重要分支,研究涉及空气流动的物体。
通过Fluent软件,我们可以对飞行器、汽车、建筑物等在空气中的流动行为进行仿真。
这样的仿真可以帮助工程师改进设计,提高性能和效率。
在空气动力学仿真中,我们可以通过设置不同的参数和条件,如飞行速度、角度、流体密度等,来模拟不同的飞行状态和环境。
通过仿真结果,可以获得飞行过程中的压力分布、升力和阻力等关键性能指标。
2. 建筑气流仿真在建筑领域中,气流对于建筑物的设计和能源消耗具有重要影响。
通过Fluent软件,可以对建筑物内、外的气流进行仿真。
建筑气流仿真可以帮助工程师优化建筑物的通风系统、改善空气质量、减少能耗。
大型通用计算流体力学软件Fluent
Fluent软件并行运行可以基于共享内存或分布式
内存系统,并行效率高。并行采用区域分解并行技
术,可以自动区域分解,也可以手动用工具分解网
用 格。并行的时候既可以采用标准的消息传递库,也 与应 可以采用专用的通信库,通信方式灵活多样。通信 发展 印 过程中支持动态负载平衡,确保全局高效并行,并 算 编 且可以与LSF/SGE等作业调度系统相匹配。
并行规模 精度
32位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
128CPU 32位、64位 32位、64位
2.4 软件使用基本步骤 申请帐号——获取系统和软件使用权。
2.2 软件运行性能 Fluent软件的性能加速比与CPU数目呈近似线性
关系,即求解器解线性方程得并行能力是近似线性
模型准备——用户准备模型数据文件(.cas文 件、.dat文件和命令流文件、用户子程序等)和一个作 业脚本文件。
分析中,主要包括:
Fluent软件是一个通用的CFD软件包,用来模拟
航空航天
从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动,能够
航空发动机、导弹、固体火箭发动机、空气动
处理复杂的流体和传热问题。由于采用了多种求解
力学分析、旋转机械分析、气动噪音分析、翼端旋
方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到
形和多面体网格;支持界面不连续的网格、混合网
用 格 、 动 / 变 形 网 格 以 及 滑 动 网 格 等 ; 支 持 网 格 自 适 与应 应,包括网格一致自适应和孤立点自适应;包含网 展 格平滑和网格操作工具;支持混合网格生成和网格 算发 编印 间物理量插值功能。
计 心 数值算法 性能 算中 Fluent软件核心求解器包含基于压力隐式算法、 高 计 基于密度隐式算法和基于密度显式算法三种;所有 超级 算 法 都 是 基 于 有 限 控 制 体 积 法 , 支 持 非 结 构 化 网 上海 格,动态时间步长和动态内存分配,充分满足用户
fluent中升力的计算
fluent中升力的计算
摘要:
1.Fluent 简介
2.升力计算原理
3.Fluent 中升力计算的方法
4.Fluent 中升力计算的应用实例
5.总结
正文:
【1.Fluent 简介】
Fluent 是一款广泛应用于流体力学领域的计算流体力学(CFD)软件,其强大的功能和易于操作的用户界面使其在工程界受到广泛欢迎。
Fluent 可以模拟各种流体流动问题,例如流体流动、传热、传质等,为工程设计提供了重要的理论依据。
【2.升力计算原理】
升力是流体力学中的一个重要概念,它是指流体在物体表面产生的向上的力。
升力的计算原理主要包括两种:一种是基于无旋流动的升力计算,另一种是基于粘性流动的升力计算。
【3.Fluent 中升力计算的方法】
在Fluent 中,升力计算主要采用基于无旋流动的升力计算方法。
该方法假设流体在物体表面是无旋的,因此物体表面的切向应力为零。
根据这一假设,可以得到一个基于无旋流动的升力计算公式。
【4.Fluent 中升力计算的应用实例】
下面是一个简单的Fluent 中升力计算的应用实例:
假设我们要计算一个平板在流体中产生的升力,我们可以按照以下步骤进行操作:
(1)创建一个Fluent 模型,设置流体的物理性质,例如密度、粘度等;
(2)定义流场的边界条件,例如入口速度、出口压力等;
(3)设置平板的几何参数,例如长度、宽度等;
(4)运行Fluent 模型,计算流场;
(5)在Fluent 中查看升力计算结果。
【5.总结】
总的来说,Fluent 是一款强大的CFD 软件,它可以用来计算流体流动中的各种物理量,包括升力。
FLUENT软件及其在我国的应用
FLUENT软件及其在我国的应用本文将介绍FLUENT软件及其在我国的应用。
FLUENT是一款流行的流体动力学模拟软件,广泛应用于流体流动、传热、燃烧等领域,在我国也得到了广泛的应用和发展。
FLUENT软件是由美国FLUENT公司开发的一款计算流体动力学(CFD)软件。
它基于先进的数值计算方法,可以模拟复杂流体流动、传热、燃烧等现象,被广泛应用于航空、航天、能源、环保、化工等领域。
FLUENT软件的发展历程可以追溯到1983年,当时FLUENT公司的创始人之一J.F.兴致勃勃地进行了流体动力学计算,并开发了FLUENT 的前身。
经过几十年的发展,FLUENT软件已经成为流体动力学模拟领域的佼佼者,被全球数百万工程师和科学家广泛使用。
FLUENT软件的功能特点包括:前后处理功能强大,可实现复杂几何形状的网格生成和自动加密;支持多种求解器,可实现稳态或瞬态模拟,包括不可压缩流、可压缩流、多相流等;支持多种物理模型,如传热、湍流、化学反应等;可输出丰富的结果数据,包括速度、压力、温度、浓度等。
FLUENT软件在我国的应用也非常广泛。
在智慧城市建设方面,FLUENT软件可以用于模拟城市气流场、温度场、污染物扩散等,为城市规划提供科学依据;在工业制造领域,FLUENT软件可帮助企业进行流体流动、传热、燃烧等过程的模拟和优化,提高生产效率和产品质量;在交通运输领域,FLUENT软件可用于车辆流动、空气动力学性能评估等,提高交通工具的效率和安全性。
以某城市热岛效应模拟为例,FLUENT软件可以用来模拟城市中的热气流分布、温度场和污染物扩散等情况。
通过模拟不同方案下的城市气候状况,可以为城市规划提供参考依据,优化城市空间布局和资源配置。
FLUENT软件在我国具有重要的应用价值和广阔的发展前景。
它不仅可以帮助企业提高产品性能和质量,还可以为我国的科研和设计工作提供强有力的支持。
随着我国科技创新的不断推进,FLUENT软件将在更多领域得到广泛应用,为我国的科技进步和社会发展做出更大的贡献。
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——Fluent计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是一门综合了流体力学、计算数学和计算机科学等多学科知识的交叉学科。
CFD软件被广泛应用于工程领域,可用于模拟和分析各种流体现象。
其中,Fluent是一款被广泛使用的计算流体力学通用软件,本文将对其进行详尽介绍。
一、Fluent软件的简介Fluent是美国ANSYS公司推出的一款流体力学仿真软件,已经成为了全球工程仿真界最为流行的工具之一。
该软件内置了丰富的求解器和算法库,可用于模拟包括传热、流淌、多相流、反应等在内的各种物理现象。
Fluent具有综合性、灵活性和高精度的特点,能够支持各类工程问题的模拟与分析。
二、Fluent软件的功能特点1. 多物理场耦合模拟能力:Fluent支持多物理场的耦合模拟,如流体力学、传热、化学反应等。
用户可以便利地将多个模拟场景进行耦合,实现真实物理现象的模拟和分析。
2. 多标准模拟能力:Fluent可实现多标准模拟和跨标准传递分析,从宏观到微观的全过程仿真。
这使得用户可以更全面地了解系统的行为和特性。
3. 自由表面流模拟:Fluent具备卓越的自由表面流模拟能力,可以模拟液体与气体之间的界面行为。
在船舶、液相冷却器等领域得到了广泛应用。
4. 求解器丰富:Fluent内置了多种求解器和前处理器,可适应不同问题的求解和分析需求。
用户可依据详尽问题选择合适的求解器,提高仿真效率和精度。
5. 高精度的算法库:Fluent拥有精确可靠的数值方法和算法库,可以满足不同工程问题的精度要求。
其算法被广泛验证和应用,可保证结果的准确性。
三、Fluent软件的应用领域Fluent软件广泛应用于航空航天、汽车工程、能源领域、化工等浩繁工程领域。
以下是其中的几个典型应用领域:1. 汽车空气动力学:Fluent可以在设计阶段对汽车的空气动力学性能进行仿真,优化车身外貌,提升汽车的空气动力学效果。
cfd fluent简介
对流过壁面隆起的流动,用WM-LES模型精确地预测摩擦系数
传热和辐射模型
P1和Rossland模型 Surface to surface 模型 DO(Discrete Ordinates)模型&DRTM(Discrete Ray Tracing Module)模型 太阳辐射模型
燃气轮机燃烧室温度场
Fluent 软件介绍
目录
Fluent 概述 Fluent 应用实例展示 Fluent 主要物理模型 Fluent 仿真计算过程 Fluent 实例应用
Fluent概述
发展历史
1975年 谢菲尔德大学(UK)开发了Tempest 1983年 美国的流体技术服务公司creature推出fluent 1988年 Fluent Inc.成立 …… 2006年 被ANSYS收购 在被ANSYS收购后为6.3版本 2009年发布12.0版本 …… 2015年发布16.0版本
多相流模型
多流体(VOF)模型 离散相(DPM)模型 密相DPM(DDPM)模型 离散元(DEM)模型
流化床中的气泡
化学反应模型
涡耗散模型 均衡混合颗粒模型 小火焰模拟 大量气体燃烧、煤燃烧、液体燃料燃烧的预混合模型 预测SOx 生成、NOx 生成和分解的特殊模型
低NOx燃烧器
声学模型
Fflow-Williams&Hawkings声学模型
后处理
fluent自带/CFD—post
Fluent 实例应用
模拟气体通过SCR反应器 得到气体通过SCR反应器时: 压力变化趋势 速度变化情况 气体采用氮气 采用标准k-ε标准模型
Fluent 实例应用
Solidworks建模
零件另存为 .x_t格式
Ansys专业的流体力学分析软件:FLUENT介绍
Ansys 专业的流体力学分析软件:FLUENT 介绍想起CFD,人们总会想起FLUENT,丰富的物理模型使其应用广泛,从机翼空气流动到熔炉燃烧,从鼓泡塔到玻璃制造,从血液流动到半导体生产,从洁净室到污水处理工厂的设计,另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械,气动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应用。
今天,全球数以千计的公司得益于FLUENT 的这一工程设计与分析软件,它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛,是目前功能最全的CFD 软件。
FLUENT 因其用户界面友好,算法健壮,新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。
长期以来,功能强大的模块,易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT 受到企业的青睐。
网格技术,数值技术,并行计算计算网格是任何CFD 计算的核心,它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元,在单元上计算并存储求解变量,FLUENT 使用非结构化网格技术,这就意味着可以有各种各样的网格单元:二维的四边形和三角形单元,三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。
这些网格可以使用FLUENT 的前处理软件GAMBIT 自动生成,也可以选择在ICEM CFD 工具中生成。
在目前的CFD 市场, FLUENT 以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称,久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度,新的NITA 算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间,成熟的并行计算能力适用于NT,Linux 或Unix 平台,而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。
动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能,通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU 的计算负载。
广州有道科技培训中心 h t t p ://w w w .020f e a .c o m湍流和噪声模型FLUENT 的湍流模型一直处于商业CFD 软件的前沿,它提供的丰富的湍流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型等,随着计算机能力的显著提高,FLUENT 已经将大涡模拟(LES)纳入其标准模块,并且开发了更加高效的分离涡模型(DES),FLUENT 提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。
计算流体力学与FLUENT软件简介
对声学来说,ANSYS Fluent能用几种方法计算非稳态压力脉 动引起的噪声。瞬态LES对表面压力的预测能用内嵌的傅立叶变 换工具(FFT)转化为频谱。Ffowcs–Williams 和 Hawkings声类 比能模拟各种的声传播,从暴露的钝体到旋转风扇叶片。宽频噪 声模型能基于稳态仿真的结果预估声源。
在Model Constants 项中的模型 常数是被广泛认可的常数,不用 改变,保留其他默认设置。
Fluent算例介绍
要处理边界层内的流动问题需考虑以下三种情况:
① 层流底层 (y+ < 5); ② 过渡区域 (5 < y+ < 30); ③ 紊流区域 (y+ > 30)。
y u* y
/
多相流
许多CFD应用所包பைடு நூலகம்的流体是多相而不仅是一相。ANSYS Fluent 是多相流模型技术的领导者。其各类功能让工程师能洞察那些常常难 以测量的设备内部。对不同类型的多相流 ANSYS Fluent软件提供不同 的模型。
反应流
ANSYS Fluent都提供了丰富的架构来模拟伴随化学反应和燃烧的 流动。ANSYS Fluent中的反应流模型能处理大量的气体、煤和液体 燃料燃烧模拟。同时也包括预测SOx 生成、NOx 生成和分解的特殊 模型。该技术的表面反应功能可以预测气体和表面组分的反应,也能 预测不同组分间的反应,因此,能严格预测沉积和蚀刻。
选择2D 求解器
流场初 始化
选择求解 的方程
条件计算 控制参数
确定边界类型 及边界条件
确定流体的 材料性质
Fluent算例介绍
问题描述 温度为T0、压强为P0的理想气体以均速V0流过温度为
fluent介绍
第1章绪论FLUENT是世界领先的CFD软件,在流体建模中被广泛应用。
由于它一直以来以用户界面友好而著称,所以对初学者来说非常容易上手。
FLUENT的软件设计基于CFD软件群的思想,从用户需求角度出发,针对各种复杂流动的物理现象,采用不同的离散格式和数值方法,以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合,从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。
本章简要介绍CFD的基本概念及原理,并阐述FLUENT的基本特点及分析思路。
CFD软件简介。
FLUENT的功能和特点。
FLUENT 6.3流体分析过程。
1.1 CFD软件简介1.1.1 CFD概述CFD是计算流体动力学的简写(Computational Fluid Dynamics),其基本的定义是通过计算机进行数值计算和图像显示,分析包含流体流动和热传导等相关物理现象的系统。
CFD进行流动和传热现象分析的基本思想是用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替将空间域上连续的物理量的场,如速度场和压力场;然后,按照一定的方式建立这些离散点上场变量之间关系的代数方程组,通过求解代数方程组获得场变量的近似值。
CFD可以看成在流动基本方程(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模拟。
通过这种数值模拟,得到复杂问题基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)在流场内各个位置的分布,以及这些物理量随时间的变化情况,确定旋涡分布特性、空化特性及脱流区等。
还可据此算出相关的其他物理量,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。
CFD具有适应性强、应用面广的优点。
由于流动问题的控制方程一般是非线性的,自变量多,计算域的几何形状和边界条件复杂,很难求得解析解,只有用CFD方法才有可能找出满足工程需要的数值解;而且,可利用计算机进行各种数值试验,例如,选择不同流动参数进行物理方程中各项有效性和敏感性试验,从而进行方案比较。
fluent流体仿真软件原理
fluent流体仿真软件原理
Fluent流体仿真软件是由美国Ansys公司开发的一款流体动力
学仿真软件,它基于有限体积法和数值求解方法,用于模拟和分析
流体力学现象。
其原理涉及以下几个方面:
1. 有限体积法,Fluent使用有限体积法对流场进行离散化处理。
它将流场分割成有限体积的控制体,并在每个控制体内求解流
体的守恒方程,如质量守恒、动量守恒和能量守恒等。
这种方法能
够准确描述流体在空间和时间上的变化,是流体动力学仿真的基础。
2. 数值求解方法,Fluent采用数值求解方法对离散化后的守
恒方程进行求解。
这包括对流方程、扩散方程和源项的离散化处理,以及时间推进和迭代求解等过程。
通过数值求解方法,可以得到流
场的速度、压力、温度等物理量的分布和变化规律。
3. 物理模型,Fluent软件内置了多种物理模型,包括湍流模型、传热模型、化学反应模型等,用于描述不同流体现象的特性。
用户可以根据具体问题选择合适的物理模型,对流场进行更精确的
仿真和分析。
4. 网格生成,在进行流体仿真前,需要对计算区域进行网格划分。
Fluent能够生成结构化或非结构化网格,以适应不同流场的复杂几何形状和流动特性。
良好的网格质量对于准确求解流场至关重要。
总的来说,Fluent流体仿真软件的原理包括有限体积法的离散化处理、数值求解方法的应用、物理模型的选择和网格生成等多个方面。
通过这些原理的综合运用,Fluent能够对流体力学现象进行准确、高效的模拟和分析,为工程和科研领域提供重要的支持和帮助。
计算流体力学与FLUENT软件简介
流固耦合
通过ANSYS Fluent和 ANSYS 结构力学的耦合可以模拟固体运动 对流动的影响。ANSYS Fluent中流体域的网格变形算法既稳健又 灵活,能允许甚至很大的边界位移。对更极端的边界运动,单个网 格拓扑不足以模拟整个变形,ANSYS Fluent提供模拟中按需自动 重新划分网格的选项。
➢ 适用范围广。FLUENT含有多种传热燃烧模型 及多相流模型,可应用于从可压到不可压、从 低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反 应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的 领域;
➢ 精度提高,可达二阶精度。
Fluent 软件结构
FLUENT包应该包括以下几个部分: 1. FLUENT解法器 2. prePDF,用于模拟PDF燃烧过程 3. GAMBIT,网格生成 4. TGrid,额外的处理器,用于从现有的边界网格生成体
多相流
许多CFD应用所包含的流体是多相而不仅是一相。ANSYS Fluent 是多相流模型技术的领导者。其各类功能让工程师能洞察那些常常 难以测量的设备内部。对不同类型的多相流 ANSYS Fluent软件提 供不同的模型。
反应流
ANSYS Fluent都提供了丰富的架构来模拟伴随化学反应和燃烧的 流动。ANSYS Fluent中的反应流模型能处理大量的气体、煤和液 体燃料燃烧模拟。同时也包括预测SOx 生成、NOx 生成和分解的 特殊模型。该技术的表面反应功能可以预测气体和表面组分的反应 ,也能预测不同组分间的反应,因此,能严格预测沉积和蚀刻。
湍流模型
ANSYS Fluent软件一直重点关注开发领先的湍流模型,精确有 效地捕捉湍流效应。尤其关注的是经广泛测试的剪切应力湍流模型 (SST),因其对非平衡湍流边界层流动和传热的预测有明显的优 势。 Fluent也提供了创新的模型来求解层流到湍流的转捩。此外 ,ANSYS Fluent提供了大量的尺度解析湍流模型。
FLUENT软件及其在我国的应用
FLUENT软件及其在我国的应用一、本文概述随着计算流体力学(CFD)技术的飞速发展,FLUENT软件作为一款功能强大的流体仿真工具,已经在我国多个领域得到了广泛的应用。
本文旨在全面介绍FLUENT软件的基本特性、技术原理、应用领域以及在我国的发展现状和前景。
我们将首先概述FLUENT软件的核心功能和特点,然后深入探讨其在我国航空、能源、建筑、环保等关键行业中的具体应用案例,最后展望FLUENT软件在我国未来的发展趋势和可能面临的挑战。
通过本文的阅读,读者可以对FLUENT软件有一个全面的了解,同时也能了解到该软件在我国各个领域的应用情况和发展前景。
这对于推动我国流体仿真技术的发展,提高我国相关行业的科技创新能力和市场竞争力具有重要的参考价值和指导意义。
二、FLUENT软件的基本功能和特点FLUENT,作为一款广泛应用的流体动力学模拟软件,其强大的功能和突出的特点使其在众多工程和科学领域中占据了重要地位。
该软件基于有限体积法,可以对复杂的流体流动和传热问题进行高效、准确的模拟。
流动模拟:FLUENT能够模拟包括层流、湍流、不可压缩和可压缩流体在内的各种流动状态。
其内置的多种湍流模型,如k-ε模型、k-ω模型等,使得软件能够应对从简单的管道流到复杂的工业流体系统的各种流动问题。
传热模拟:除了流动模拟外,FLUENT还能够进行包括自然对流、强制对流、热传导和热辐射等多种传热过程的模拟。
多物理场耦合:FLUENT能够与多种其他物理场模拟软件(如ANSYS Mechanical、ANSYS Maxwell等)进行无缝集成,实现流体流动与结构、电磁等多物理场的耦合分析。
化学反应模拟:软件内置了多种化学反应模型,可以对燃烧、化学反应动力学等过程进行精确的模拟。
用户友好:FLUENT拥有直观的操作界面和丰富的用户手册,使得用户能够轻松上手,进行复杂的模拟操作。
高度灵活:软件提供了丰富的物理模型选择,用户可以根据实际需求选择合适的模型进行模拟。
Ansys专业的流体力学分析软件:FLUENT介绍
Ansys专业的流体⼒学分析软件:FLUENT介绍Ansys 专业的流体⼒学分析软件:FLUENT 介绍想起CFD,⼈们总会想起FLUENT,丰富的物理模型使其应⽤⼴泛,从机翼空⽓流动到熔炉燃烧,从⿎泡塔到玻璃制造,从⾎液流动到半导体⽣产,从洁净室到污⽔处理⼯⼚的设计,另外软件强⼤的模拟能⼒还扩展了在旋转机械,⽓动噪声,内燃机和多相流系统等领域的应⽤。
今天,全球数以千计的公司得益于FLUENT 的这⼀⼯程设计与分析软件,它在多物理场⽅⾯的模拟能⼒使其应⽤范围⾮常⼴泛,是⽬前功能最全的CFD 软件。
FLUENT 因其⽤户界⾯友好,算法健壮,新⽤户容易上⼿等优点⼀直在⽤户中有着良好的⼝碑。
长期以来,功能强⼤的模块,易⽤性和专业的技术⽀持所有这些因素使得FLUENT 受到企业的青睐。
⽹格技术,数值技术,并⾏计算计算⽹格是任何CFD 计算的核⼼,它通常把计算域划分为⼏千甚⾄⼏百万个单元,在单元上计算并存储求解变量,FLUENT 使⽤⾮结构化⽹格技术,这就意味着可以有各种各样的⽹格单元:⼆维的四边形和三⾓形单元,三维的四⾯体核⼼单元、六⾯体核⼼单元、棱柱和多⾯体单元。
这些⽹格可以使⽤FLUENT 的前处理软件GAMBIT ⾃动⽣成,也可以选择在ICEM CFD ⼯具中⽣成。
在⽬前的CFD 市场, FLUENT 以其在⾮结构⽹格的基础上提供丰富物理模型⽽著称,久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度,新的NITA 算法⼤⼤减少了求解瞬态问题的所需时间,成熟的并⾏计算能⼒适⽤于NT,Linux 或Unix 平台,⽽且既适⽤单机的多处理器⼜适⽤⽹络联接的多台机器。
动态加载平衡功能⾃动监测并分析并⾏性能,通过调整各处理器间的⽹格分配平衡各CPU 的计算负载。
⼴州有道科技培训中⼼ h t t p ://w w w .020f e a .c o m湍流和噪声模型FLUENT 的湍流模型⼀直处于商业CFD 软件的前沿,它提供的丰富的湍流模型中有经常使⽤到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应⼒模型等,随着计算机能⼒的显著提⾼,FLUENT 已经将⼤涡模拟(LES)纳⼊其标准模块,并且开发了更加⾼效的分离涡模型(DES),FLUENT 提供的壁⾯函数和加强壁⾯处理的⽅法可以很好地处理壁⾯附近的流动问题。
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Fluent程序求解问题的步骤:
适用范围广。FLUENT含有多种传热燃烧模型
及多相流模型,可应用于从可压到不可压、从 低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反
应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的
领域; 精度提高,可达二阶精度。
Fluent 软件结构 FLUENT包应该包括以下几个部分: 1. FLUENT解法器 2. prePDF,用于模拟PDF燃烧过程 3. GAMBIT,网格生成 4. TGrid,额外的处理器,用于从现有的边界网格生成 体网格。 5. Filters(Translators),转换其它程序生成的网格, 用于FLUENT计算。可以接口的程序包括:ANSYS, IDEAS, NASTRAN, PATRAN等。
流固耦合
通过ANSYS Fluent和 ANSYS 结构力学的耦合可以模拟固体运动 对流动的影响。ANSYS Fluent中流体域的网格变形算法既稳健又灵 活,能允许甚至很大的边界位移。对更极端的边界运动,单个网格拓 扑不足以模拟整个变形,ANSYS Fluent提供模拟中按需自动重新划 分网格的选项。
被ANSYS收购后,命名为6.3版本 12.0版本发布 13.0版本发布 14.0版本发布 15.0版本发布 16.0版本发布
Fluent 基本功能及特点 网格灵活性
ANSYS Fluent软件的网格具有完全的灵活性,包括能相对容易 地对复杂几何生成非结构网格来求解流动问题。所支持的网格类型包 括三角形、四边形、四面体、六面体、棱柱体(楔形)和多面体。
英国谢菲尔大学开发了Tempest 美国的流体技术服务公司creature推出fluent Fluent Inc.成立 收购最大对手FDI公司( FIDAP ) 收购Polyflow公司(粘弹性和聚合物流动模拟) 被ANSYS收购
Fluent 发展历程
2006年
2009年 2010年 2011年 2013年 2015年
后处理和数据输出
ANSYS Fluent的后处理工具能产生有意义的图像、动画和报告, 让流体动力学结果的表达更容易。求解数据能输出到ANSYS CFDPost、第三方后处理软件或CAE软件中做进一步的分析。
FLUENT同传统的CFD计算方法相比,具 有以下的优点:
稳定性好。FLUENT经过大量算例考核,同实 验符合较好;
传热和辐射
在许多工业设备像涡轮叶片、发动机缸体和燃烧室,以及建筑和 结构中,优化传热都非常关键。ANSYS Fluent软件有最新的共轭传 热(CHT)技术,把流体动力学和固体材料的内部导热联合起来计算 。固体域可以直接划分网格,或用壳模型做为薄壁模拟。ANSYS Fluent引入了丰富的模型来计算各类流体和固体间的辐射传热,包括 全透明、半透明或不透明辐射。
动网格
ANSYS Fluent的动网格能解决一些挑战性的应用,包括内燃机
流动、阀门、油箱分离。ANSYS Fluent也提供滑移网格和多重参考 坐标系模型,该模型在搅拌器、水泵和涡轮机械中已被验证。
FLUENT软件具有强大的网 格支持能力,支持界面不连续的 网格、混合网格、动/变形网格以 及滑动网格等。值得强调的是, FLUENT软件还拥有多种基于解 的网格的自适应、动态自适应技
Fluent软件介绍
主要内容
1 2 3 4 5 6 7
Fluent 简要介绍 Fluent 发展历程 Fluent 基本功能及特点
Fluent 软件结构 Fluent程序求解问题的步骤 Fluent 算例介绍(俞梦玮)
Fluent 简要介绍
CFD 商业软件 FLUENT , 是通 用CFD软件包,用来模拟从不可压 缩到高度可压缩范围内的复杂流动 ,包含了广泛的物理模型,能模拟 工业应用中的流动、传热和反应。
湍流模型
ANSYS Fluent软件一直重点关注开发领先的湍流模型,精确有
效地捕捉湍流效应。尤其关注的是经广泛测试的剪切应力湍流模型(
SST),因其对非平衡湍流边界层流动和传热的预测有明显的优势。 Fluent也提供了创新的模型来求解层流到湍流的转捩。此外,ANSYS Fluent提供了大量的尺度解析湍流模型。
流动。ANSYS Fluent中的反应流模型能处理大量的气体、煤和液体
燃料燃烧模拟。同时也包括预测SOx 生成、NOx 生成和分解的特殊 模型。该技术的表面反应功能可以预测气体和表面组分的反应,也能 预测不同组分间的反应,因此,能严格预测沉积和蚀刻。
声学
对声学来说,ANSYS Fluent能用几种方法计算非稳态压力脉 动引起的噪声。瞬态LES对表面压力的预测能用内嵌的傅立叶变 换工具(FFT)转化为频谱。Ffowcs–Williams 和 Hawkings声类 比能模拟各种的声传播,从暴露的钝体到旋转风扇叶片。宽频噪 声模型能基于稳态仿真的结果预估声源。
这泡流到钻井平台,从血液 流动到半导体制造,以及从洁净 室设计到污水处理厂。
一些特殊的模型如内燃机
燃烧、气动噪声、旋转机械和多
相流系统也进一步扩大了软件的 应用范围。
Fluent 发展历程
1975年
1983年 1988年 1995年 1997年 2006年
多相流
许多CFD应用所包含的流体是多相而不仅是一相。ANSYS Fluent
是多相流模型技术的领导者。其各类功能让工程师能洞察那些常常难 以测量的设备内部。对不同类型的多相流 ANSYS Fluent软件提供不同 的模型。
反应流
ANSYS Fluent都提供了丰富的架构来模拟伴随化学反应和燃烧的
术以及动网格与网格动态自适应
相结合的技术;
材料属性
流动条件会影响材料的详细行为,如压力或温度对CFD结果的精 度有关键的影响。针对大范围的液体、气体和固体,ANSYS Fluent 有丰富的材料属性库。假设仿真中涉及到某个专有材料,或其它材料 库中没有的材料,用户能用ANSYS Fluent环境的灵活性容易地定义 任何新材料,或者定义材料属性和压力、温度、剪切应变速率等流场 参数的关系式。