ANSYS FLUENT

商用CFD软件使许多不擅长CFD的其它专业研究人员 能够轻松地进行流动数值计算，从而使研究人员从编制 繁杂、重复性的程序中解放出来，以更多的精力投入到 考虑所计算的流动问题的物理本质、问题的提法、边界 （初值）条件和计算结果的合理解释等重要方面，这样 佳地发挥了商用CFD软件开发人员和其它专业研究人员各 自的智力优势，为解决实际工程问题开辟了道路。
计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图 像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理 现象的系统所做的分析。 CFD的基本思想：把原来在时间域及空间域上 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于这些离散点上场变 量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组 获得场变量的近似值。
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
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：Байду номын сангаасLUENT
标准 k-ω 模型
SST k-ω 模型
RSM 模型 LES 模型
FLUENT 实例剖析
旋 风 除 尘 器
网格横剖图
实例剖析2：喷淋塔
下方为气流入口，上方为气流出口， 入口处有伞帽结构。
流场内气流轨迹图
速度分布云图和矢量图
加装喷头后水流轨迹
计算机模拟技术在许多工业领域中兴起，目前用 来模拟复杂流体力学问题的模型（如喷射火焰、浮升 燃烧、多项或多元流动模型）正在通过CFD软件，被 越来越多的应用。 这些程序在工业中的不断使用清楚地表明了CFD 可用于分析那些迫切需要解决的实际问题。随着计算 机硬件性能的提升，计算时间逐渐缩短，工程上将会 更加依赖CFD工具获得正确的分析结果。
为什么需要CFD？
• CFD与实验研究（EFD）相比有独特的优势
– 不需要实验模型、风洞等，可节省大量的时 间和经费 – 可以获得远比实验数据丰富、直观的三维流 场结果 – 可以模拟许多难以进行实验的流动问题 – 能实现计算机的“虚拟”设计/分析，一定程 度代替制造和测试 – 能认识和探索许多新的流动问题 – CFD技术已有较高的水平，并在发展；同时 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.结果分析：FLUENT、Results
求解器选择
模型 S-A 模型 k- ε 模型 标准 重整化 可实现 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
FLUENT 软件结构
DesignModeler ProEngineer 设置几何形状 生成2D或3D网格
prePDF PDF查表 FLUENT 网格输入及调整 物理模型 边界条件 流体物性确定 计算 结果后处理 几何形状或 网格 其它软件包， 如CAD，CAE等
2D或3D网格
边 界 网 格
PDF程序
ANSYS FLUENT 模拟技术简介
硕环工151 2152223027 房慧德
ANSYS是世界上著名的大型通用有限元计算软 件，它包括热、电、磁、流体和结构等诸多模块， 具有强大的求解器和前、后处理功能，为我们解决 复杂、庞大的工程项目和致力于高水平的科研攻关 提供了一个优良的工作环境。ANSYS本身不仅具有 较为完善的分析功能，同时也为用户自己进行二次 开发提供了友好的开发环境。 ANSYS程序自身有着较为强大三维建模能力， 仅靠ANSYS的GUI(图形界面)就可建立各种复杂的 几何模型；此外，ANSYS还提供较为灵活的图形接 口及数据接口。因而，利用这些功能，可以实现不 同分析软件之间的模型转换。