08-Fluent介绍fluent_basics

求解流程 菜单展开的顺序一般是从左到右读入mesh文件然后转换单位选择物理模型定义材料属性指定工作条件指定边界条件提供初始条件设置求解器控制参数设置收敛监视器计算和监视求解过程后处理反馈回求解器工程分析 Fluent介绍 用户文本界面 所有的图形用户界面命令都有一个对应的文本用户界面命令高级命令只在TUI中可用按下Enter键可显示当前水平下的命令设置 q 返回上一层FLUENT能够用批处理模式运行或者使用日志文件运行脚本 TUI用户指南在FLUENT帮助中有详细指导 使用TUI命令 一些命令操作ls列出在工作目录下的文件rcd读入case和data文件wcd写入case和data文件rc wc读入 写入case文件rd wd读入 写入data文件it迭代TUI命令在一个批处理文件中能够用非交互模式来自动运行 TUI命令file read bc和file write bc能够用来从文件中读入和写入FLUENT设置 TUI命令可以用来确定各种求解器设置 增加后缀 gz在case data文件后面可以写成压缩格式 在读入时自动解压 Readcasefilercexample cas gz Initializethesolution solve initialize initialize flow Calculate50iterationsit50 Writedatafilewdexample50 dat gz Calculateanother50iterationsit50 Writeanotherdatafilewdexample100 dat gz ExitFLUENTexityes SampleBatchFile 鼠标操作 鼠标按键功能由所选择的求解器 2D 3D 决定 可以通过求解器来设置定 默认设置2DSolver二维求解器左键平移 推动中键放大缩小右键选择 探针3DSolver三维求解器左键绕轴旋转中键缩放中键点击点为窗口中心右键选择 探针用探针得到流场的细节信息在图形显示上点右键 Display MouseButtons 网格 网格在前处理软件中定义并且保存在mesh文件中Cell 单元体 将区域离散化的控制体计算域由表征流体和固体区域的网格所确定Face 面 cell的边界Edge 边 face的边界Node 节点 edge的交汇处 网格点Zone 区域 一组节点 面 和 或者单元体边界条件数据存储在face中材料数据和源项存储在zone的cell中 Simple3Dmesh Face Cell Node Edge Zone区域 inlet outlet wall orifice interior orifice plateorifice plate shadow fluid cellzone default interior是包含所有内部单元体面的区域 Define BoundaryConditions 网格缩放和单位选择 当FLUENT读入一个网格 所有的物理尺寸都被假设为以米为单位 如果你的模型没有以米为单位 就必须适当地进行缩放检验确定区域范围在缩放网格之后是合适的可以使用任意的 混合 的单位制默认情况下 FLUENT使用SI单位系统 特殊情况 米 千克 秒系统 在单位设置面板上能够定义任何单位 Grid Scale Define Units 多面体网格转化 四面体或者混合网格能够在FLUENT6 3中不用通过前处理程序就转换为多面体网格优点改善网格质量能够显著减少单元数用户控制转换过程缺点不能自适应和再次转换不能使用修改网格的工具 比如 平滑 交换 合并和伸出在网格菜单中两个转化选项可用把区域中所有的单元体 除了六面体 都转换为多面体仅转换扭曲度大的网格 ConvertingMeshforDPW3 W1Wing Tet HybridMesh PolyhedralMesh Grid Polyhedra ConvertSkewedCells Grid Polyhedra ConvertDomain 轮廓文件和数据插值 FLUENT可以使用轮廓文件或者插值文件在面和单元体上对选定的变量进行插值 例如来自试验数据的参数分布或者以往FLUENT在粗网格上运行得到的结果 轮廓文件包含面域上选定变量的数据 能够在FLUENT中读写 插值数据文件包含单元体域内选定变量的数据 能够在FLUENT中读写 物理模型 流体流动和传热动量方程 连续性方程 能量方程辐射热传导湍流以RANS为基础的模型Spalart Allmaras k k Reynoldsstress大涡模拟LES和分离涡模拟DES化学反应Arrhenius有限速率化学反应湍流快速化学反应EddyDissipation non Premixed premixed partiallypremixed涡耗散 非预混 预混 部分预混紊流有限速率化学反应EDC 小火焰 PDF运输表面反应 PressureContoursinNear GroundFlight TemperatureContoursforKilnBurnerRetrofit Gasoutlet Oiloutlet Inlet Wateroutlet ContoursofOilVolumeFractioninaThree PhaseSeparator PressureContoursinaSquirrelCageBlower 物理模型 多相流DPM模型VOF模型Mixtures模型Eulerian EulerianandEulerian granular气穴移动和变形网格移动区域Movingzones单一和多坐标系Singleandmultiplereferenceframes SRF MRF 混合平面模型Mixingplanemodel滑移网格模型Slidingmeshmodel动网格dynamicmesh用户自定义函数User definedfunction CourtesyFordMotorCo 设置材料属性 在FLUENT中能够对流体 固体 混合物以及粒子设置材料属性 FLUENT提供了材料标准数据库和用户自定义数据库的功能 物理模型需要包含附加的材料和指出哪种材料属性需要定义在气相燃烧中附加材料和混合属性辐射中的发射率和吸收率热传导中的导热系数质量传输中的扩散率材料属性能够定义为温度的函数 或者使用UFD将其定义为其它变量的函数 Define Materials 材料数据库 FLUENT材料数据库提供一系列预定义的流体 固体和混合物的接口 需要的情况下 材料能够被复制到case文件中 并可以进行编辑 用户自定义材料数据库创建一个新的自定义材料数据库可以在不同的case中使用 用户数据库的定义在材料面板中完成 设置工作条件 设置计算中要使用到的参考值操作压力以及位置为计算中表压设置参考压力 基线 将参考压力设置为区域内部的平均压力重力矢量用来计算重力工作温度设置的参考值用来计算Boussinesq模型下的浮力指定工作密度设置了密度大范围变化的流动的参考值 Define OperatingConditions 求解器执行 后处理 众多的后处理工具Surfacecreation生成表面Displaytypes显示方式Renderingoptions透视选项Plotsofsolution结果数据绘图FluxreportsandIntegralcalculations流量报告和积分计算Fluent帮助中可以找到更详细的信息 创建表面 选择计算域的某些部分用来观测流场有各种方式来创造表面区域表面Zonesurfaces平面Planesurfaces等值面Iso surfaces剪辑表面ClippingSurfaces点表面Pointsurfaces线LineandRakeSurfaces表面能够重命名 删除 移动或用来写入轮廓文件 示例 生成固定坐标值的平面 后处理显示选项 在FLUENT中的显示选项可以控制后处理图形中的视场 包括 观察和显示选项彩色云图 矢量图表面投影图图的注释表面处理复合场景 颜色 阴影法 透明度等设置动画 RenderingTools 复合场景示例 用透明壁面覆盖云图和矢量图 可以显示内部细节 二维数据图线 FLUENT提供生成解的二维数据图线工具关于解的变量的二维图曲线图柱状图说明频数分布快速傅立叶变换FFT残差能够更改颜色 标题 轴和曲线其它的数据文件 试验的 计算的 也能够读进来比较结果 Plot XYPlot 报告 流量报告Fluxreports净通量Netflux总的传热率面积分surfaceintegrals由于插值误差在用户生成的面上有些不够精确体积分volumeintegrals 网格自适应 网格自适应能够在没有前处理帮助的情况下实现网格粗化和细化自适应分三步实现标记满足自适应标准的网格显示和修改按下Adapt使得所选的网格单元得到自适应自适应定义基于 所有变量的梯度或者独立的值在边界上的所有单元区域中已定义外形的所有单元单元体积或者体积变化y 方向上邻近壁面的单元自适应过程 联合自适应寄存器选取自适应函数的轮廓显示标记为自适应的单元限定自适应网格的尺寸和数量 在自适应网格之前保存casedata文件 自适应举例 二维平面炮弹 自适应网格在大的压力梯度区域能更好的模拟通过激波的压力突变 InitialMesh PressureContoursonInitialMesh Largepressuregradientindicatingashock poorresolutiononcoarsemesh 二维平面炮弹 自适应网格和计算结果 以物理场初步计算结果为基础的网格自适应对弓形激波和膨胀波有更好的模拟结果 AdaptedMesh PressureContoursonAdaptedMesh Meshadaptionyieldsmuch improvedresolutionofthebowshock Adaptedcellsinlocationsoflargepress