热利用课件软件介绍1-仁飞(修).ppt

计算流体动力学数值模拟 软件fluent的介绍,李仁飞 2012.11.26,一、Fluent软件的发展历程,三、Fluent软件的基本特点,五、Fluent与同类软件比较,四、Fluent软件的计算步骤,二、Fluent软件简介及原理,六、Fluent软件的应用领域,主 要 内 容,七、 其 它,2009年6月发布12.0版本, 1975年 谢菲尔德大学（UK）开发Tempest,1983年 美国的流体技术服务公司creature推出fluent, 1988年 Fluent Inc.成立, 1995年 收购最大对手FDI公司（ FIDAP ）, 1997年 收购Polyflow公司（粘弹性和聚合物流动模拟）, 2006年被ANSYS收购后改为6.3版本,2010年底发布13.0版本,2011年底发布14.0版本,一、Fluent软件的发展历程,二、Fluent软件简介及原理,Fluent是目前国际上比较流行的通用商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。,1、 Fluent概 念,2、什么是 CFD?,CFD是计算流体动力学（Computational fluid dynamics）的缩写，是预测流体流动、传热传质、化学反应及其他相关物理现象的一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以下的控制方程组,体积力等等,质量守恒方程,动量守恒方程,能量守恒方程,组分守恒方程,二、Fluent软件简介及原理,计算流体力学数学模型是一系列的偏微分方程，要得到解析解很困难，目前均采用数值方法得到近似解。其基本的思路是对流体区域进行离散化，通过一定的原则建立离散区域节点的代数方程，即可得到近似解。Fluent采用的数值方法是有限体积法。,3、fluent求解原理,二、Fluent软件简介及原理,1、采用基于完全非结构化网格的有限体积法。,三、fluent软件基本特点,2、动/变形网格技术主要解决边界运动的问题。,3、具有强大的网格支持能力。,4、界面友好，并为用户提供了二次开发接口（UDF） 。,5、高效率的并行计算功能。,Fluent软件的组成,前处理器,求解器,后处理器,三、fluent软件基本组成,GAMBIT专用的CFD前置处理器，FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一具有超强组合建构模型能力的前处理器，然后由Fluent进行求解。也可以用ICEM CFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。,1、前处理器,三、fluent软件基本组成,2、求解器,网格生成以后，在设置好求解模型和各种边界条件后，整个计算的过程，我个人觉得是除画网格和可视化后的图形和数据的部分。,三、fluent软件基本组成,2.1求解器选择,(1)FLUENT 2d 二维单精度求解器；,三、fluent软件基本组成,(2)FLUENT 3d 三维单精度求解器：,(3)FLUENT 2ddp 二维双精度求解器；,(4)FLUENT 3ddp 三维双精度求解器。,2.2求解器选择,三、fluent软件基本组成,三、fluent软件基本组成,2.3求解器选择,Fluent求解器本身就附带有比较强大的后处 理功能。可以把一些数据可视化，这对于数 据处理要求比较高的用户来说是一个理想的 选择。另外，Tecplot，orgin也是一款比较专 业的后处理器。,3、后处理器,三、fluent软件基本组成,四、Fluent软件的计算步骤,4、确定边界条件,1、建立数学模型,2 、形成几何模型。,3、 完成网格划分,5 设参数并求解,6.进入后处理，分析计算结果,FLUENT同传统的CFD计算方法相比，具有以下的优点 ：,五、Fluent与同类软件比较,1、稳定性好，FLUENT经过大量算例考核，同实验符合较好,能很好的验证试验；,3、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；,2、精度提高，可达二阶精度。,航空 航天,1.航空,2.能源,4.汽车,3.船舶,六、Fluent软件的应用领域,能源 化工,船舶 生物,汽车 其它,七、其 它 1、Fluent的学习资料,Gambit和Fluent的用户手册（Help） （最好、最完整的学习资料） (Gambit Documentation) (Fluent Documentation),相关书籍： 1、韩占中等Fluent流体工程仿真计算实例与应用（北京理工大学出版社）,2、王瑞金等FLUENT技术基础与应用实例 （清华大学出版社）,3、王福军计算机流体动力学分析Fluent原理与应用（清华大学出版社 ）,2、Fluent网站、论坛, （fluent 用户网站）, （工程流体网）, （清洁能源网）, （流体中文网）, （傲雪论坛）,3、ICEM-CFD学习资料及网站介绍,1.精通CFD工程仿真与案例实战,作者：李 鹏飞，2011年10月上架，人民邮电出版社出版。,2.ANSYS ICEM CFD 网格划分技术实例详解， 作者:纪兵兵,陈金瓶，2012-01-01出版，中国水利 水电出版社。,3./thread-3039732-1-1.html,4./v?ct=301989888&rn=20&pn=0&db=0&s=19&rsp=1&word=icem+cfd%CA%D3%C6%B5%BD%CC%B3%CC,1、对计算机的硬件配置要求有些高，50万以上的网格，如果配置不是很高的话很容易死机。,4、求解器的各种模型和边界条件设置