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outlet
Default-interior zone(s) can always be ignored.
inlet
fluid (cell zone)
• 例中，存在两个单元区域 (上游流体区和下游流体区).
• 在FLUENT中一个外部边界不能跨越多个单元区域.
– 如上例, 需将外侧壁面(wall)分割成两个区域 (wall 和 wall:001).
Chapter 3 求解器设置
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Solver Basics
FLUENT 12.0的GUI
Training Manual
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Solver Basics
网格缩放与单位选择
• 当FLUENT读入网格文件 (.msh),
其默认的单位是以米为单位的
• FLUENT TUI 接受命令的简写形式. 如,
– ls 列出当前目录下的文件
Sample Journal File
; Read case file rc example.cas.gz ; Initialize the solution /solve/initialize/initialize-flow ; Calculate 50 iterations it 50 ; Write data file wd example50.dat.gz ; Calculate another 50 iterations it 50 ; Write another data file wd example100.dat.gz ; Exit FLUENT exit yes
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Solver Basics
操作条件(Operating Conditions)
• Operating Pressure 为计算表压时的参考值.
• 孔板(plate)是一个内部面 (internal wall)，FLUENT 将plate分割成两个 wall (plate和plate-shadow).
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• 材料属性可定义成温度和压力的函数
– 用到其他求解变量时需要使用UDF.
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Solver Basics
材料数据库
– 部分高级命令只能通过文本界面 命令来实现 – 按回车键显示当前可用的命令组
Training Manual
– q 返回上一级目录
• FLUENT 可采用批处理或 journal 文件来运行(见附录) • 可在FLUENT用户中心找到TUI的 相关帮助文档
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Solver Basics
FLUENT Journals
• FLUENT 可以用journal 文件进行批处理计算.
Training Manual
• Journal 文件里包含FLUENT可连续执行的文本 命令TUI( text file ).
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Solver Basics
鼠标功能
• 鼠标功能取决于选择的求解器（2D/3D）,同时可在求解器里进行设置 • 缺省设置
– 2D 求解器
• 左键移动 • 中键放大 • 右键选择/探测 – 3D 求解器 • 左键绕轴旋转 • 中键放大
– rcd
– wcd
读入case 和data 文件
写 case和data 文件
– rc/wc 读/写 case 文件 – rd/wd 读/写 data 文件 – it 迭代
• 可通过TUI命令自动执行批处理操作.
– TUI 命令 file/read-bc 和 file/write-bc 可 以从一个文件里 读写FLUENT相关设置.
• FLUENT 图形用户界面将软件功能从上至下放置在项目管理目录下
• 在目录树下选择某一项后会打开与之相关的输入项面板
– General – Models – Materials
– Boundary Conditions
– Solver Settings – Initialization and Calculation – Postprocessing
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Solver Basics
重排(Reorder)和修改(Modify)网格
• 网格的重新排序(Reorder)能使得邻近的单元更加紧靠
– 提高内存中数据的存储效率，较少计算带宽 – 网格重排可对整个计算域或特定区域进行操作
Grid Reorder Domain Grid Reorder Zones
– Edge 面的边（由两个节点定义） – Face 单元的边界, 由一组边定义 – Cell 域离散的控制体 – Zone 一系列节点、边、面或单元的集合
Node Boundary Face Edge Cell
Simple 3D mesh
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Solver Basics
读入网格 – Zones
plate plate-shadow wall
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Solver Basics
并行计算
• 并行模块允许FLUENT在多个处理器上同时运行, 以减 少计算时间并提高仿真效率.
– 尤其针对对于网格数量多和物理模型复杂的CASE. – FLUENT 具有广泛的硬件平台适应性，可以在大多数软 硬件配置的服务器上运行，如计算机集群或多核处理器.
Training Manual
• FLUENT 并行可以通过命令行启动或者在FLUENT Launcher上启动.
– 例如，启动n个CPU的并行计算，采用如下命令
fluent 3d –tn
• 并行计算的网格分区, 可以采用手动或自动分区的方法.
– Non-conformal 网格, 滑移网格交界面和壳传导需要在 串行里进行分区.
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Define
Units…
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Solver Basics
文本用户界面TUI
• 大部分GUI命令都有对应的TUI
• 计算域由以上所有的信息组成
– 对纯流动问题，域只包括流体域 – 对共轭换热问题，或流固耦合问题, 还包含固体域
• 边界条件设置在面上(face zones) • 材料属性和源项设置在单元上(cell zones)
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– 如果模型的单位不是米，需要对网 格进行缩放
Training Manual
– 对网格进行缩放后需确认计算域范
围是否正确
• 在Workbench中导入网格时, 网格 不需要缩放; 缺省单位为MKS. • 若需设立“混合单位”
– FLUENT缺省使用国际单位制 (MKS system) – 任何单位可在单位设置面板内进行 设置
• 并行模块可用来减少计算时间. 在网格数量较多或模型复杂时很采用.
• 对非稳态问题的的设置和求解, 将在后续内容中讨论. • 其它内容 (见附录).
– 网格等级和关系(heirarchy and relationships).
– 在求解器内重新排序和修改网格(Reordering and modifying ). – 多面体网格转换(Polyhedral mesh conversion).
– 用中键在屏幕上点击，可将点击点置于窗口中间
Training Manual
Display
Mouse Buttons…
• 右键选择/探测
• 通过PROBE获取点位置处详细的流场信息在图形上右键点击目标位置. • 鼠标控制可以设置成和Workbench里一样
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– 基于求解参数的网格(adaption).
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Appendix
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Training Manual
• Operating Temperature为参考温度值(计算
浮力时用到). • Operating Density为变密度流体的参考值.
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Training Manual
– 网格中每个分区的带宽可以打印出来作为参考
Grid Reorder
Print Bandwidth
• 在网格菜单下, 面/单元区域也可以通过以下操作进行修改:
– 区域分离/合并 – 通过合并重复的面、点融合单元区域 – 平移，旋转，反射面或单元区域 – 拉伸面区域延伸计算域 – 用另一个单元域来替代已有的单元域或者删除已有的单元域 – 激活或冻结单元域
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Solver Basics
材料属性
• FLUENT 提供标准的材料数据库， 具备用户自定义数据库的功能.
Training Manual
• 物理模型的选择要求同时定义多种材料.
• 定义材料的相关属性.
– 多相流 (多种材料) – 燃烧 (多组分) – 传热 (导热系数) – 辐射 (发射率和吸收率)
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Solver Basics
总结
• 介绍了CFD仿真设置时的一些基本操作.
Training Manual
Solver Basics
网格信息与层级
• 网格文件中存储所有的网格信息.
– 节点坐标
– 连接关系 – 域的定义 Cell Center
Training Manual
Node
Cell Face
Boundary Face Cell
Simple 2D Mesh
• 与几何定义类似, 网格定义如下：
– Node 边的交叉点 / 网格顶点
• FLUENT 材料数据库:
– 提供常用的流体、固体及混合物材 料属性. – 材料可复制到CASE文件中，且可 以进行编辑.
Training Manual
• 定制材料数据库:
– 在现有的case中创建的新材料和反
应机理, 可以应用于其他CASE.
– 在 FLUENT中的材料面板里可以创 建或定制, 修改材料属性.