fluent学习-专题pdf-17讲求解器基础_W

1、中国制造业信息化门户网 求解器基础 Introductory FLUENT TrainingIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006求解器执行 中国制造业信息化门户网 操作顺序一般是按菜单从左到右展开的顺序执行的 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 提供初始解 设置求解器控制 设置收敛监视器 计算和监视器解决方案 后处理 反馈回求解器 工程分析Introductory FLUENT Not

2、esFLUENT v6.3 December 2006文本用户界面 中国制造业信息化门户网 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键可显示当前光标下的命令设置 q返回上一级菜单WriteFile FLUENT能够在批处理模式下运行或者在脚本格式下使用日志文件Start JournalReadFileWriteFileStop Journal Journalu 用户指南在FLUENT用户服务中心可以找到Introductory FLUENT NotesF

3、LUENT v6.3 December 2006使用TUI命令 中国制造业信息化门户网 一些TUI操作命令可简写： 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 在非交互模式下TUI命令在一个批处理文件中能够用来自动运行。 TUI命令file/read-bc 和file/write-bc 能够用来从文件中独立的读入和写入FLUENT设置 TUI命令可以用来设置各个求解器变量 增加后缀.gz 在case,data文件后面

4、可以写成压缩格式，在读入时再自动解压Sample Batch 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 FLUENTexit ye

5、sIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006鼠标功能 中国制造业信息化门户网 Display 鼠标按键功能由所选择的求解器（2D / 3D）决定，而且能够在求解器中设定。 默认设置 二维求解器 左键平移/推动 中键放大缩小 右键选择/探针 三维求解器 左键绕2轴旋转 中键缩放 中键点击点为窗口中心 右键选择/探针 用激活的探针找回流场的细节信息 在图形显示面板上点右键Mouse ButtonsIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 200

6、6读入网格元素 中国制造业信息化门户网 网格元素在前处理程序中定义并且保存在mesh文件中 单元体将求解域离散化 计算域由表征关心的流体和固体区域网格所确定 面单元体边界 线面的边界 节点线的交汇处/网格点 区域一系列节点，面，和/或者体 边界数据指派给面区域 材料数据和源项指派给体区域 Cell CenterSimple 2D MeshNodeFaceCellEdgeFace CellNodeSimple 3D mesh中国制造业信息化门户网 IFnLtrUoEduNcTtovry6.F3LDUeEceNmTbNero2te0s06http:

7、/读入网格 区域 墙 入口 孔 板孔板 DefineBoundary Conditions 默认内部是包括所有内部单元体面的区域 出口孔 (内部)流体 (单元区域)Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 网格缩放和单位设置 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 检验并确定域的范围在网格缩放之后是正确的Grid 任何想得到的 “混合”的单位系统都能够实现

8、Scale 默认情况下，FLUENT使用SI单位系统（特殊的，米千克秒系统） 在单位设置面板上能够自己定义任何单位DefineUnitsIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006网格重排和修改 中国制造业信息化门户网 网格能够重排为了是相邻的单元体在域中和内存中能够互相靠近 改善内存存取效率，降低计算带宽 重排能够应用于整个区域或者是特定单元区域 网格每部分的带宽能够作为参考打印出来 面/体区域同样也能在Grid菜单下列选项中得到修改 分离和合并域 通过复制面和节点来融合单元体区域 平移

9、，旋转，镜相面或者单元体域 通过延伸面扩展域 替代域或删除域Reorder 激活或者不激活单元体域GridReorderGridDomainReorderGridPrint BandwidthZonesIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006多面体网格转化 中国制造业信息化门户网 Tet/Hybrid MeshPolyhedral Mesh 四面体的或者混合的网格能够在FLUENT 6.3中不用通过前处理程序就转换为多面体网格GridPolyhedraConvert Domain 优点

10、Converting Mesh for DPW3-W1 Wing 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 不能转换有悬挂点的网格 六面体核心网格能够使用tpoly独立转化 polyhedra能够把高度倾斜的单元体转换为多面体PolyhedraGridConvert Skewed CellsIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 http:/

11、轮廓数据和解数据的内插 FLUENT允许通过使用轮廓文件和轮廓数据文件对选定的变量在面域和单元体域内添写选择可变数据进行插值 比如说，来自试验数据的轮廓文件或者以前FLUENT计算的数据作为轮廓文件为一个速度进口提供信息，或者利用粗网格计算数据为细网格计算提供信息 轮廓文件是选定变量在特殊面或点的数据文件，能够在FLUENT窗口中读入和写入。 同样的，内插数据文件是包括选定的流场变量在特定单元体域上的离散数据，可以被读入和写入FLUENTWriteFileProfileFileFileReadProfile InterpolateIntroductory F

12、LUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 FLUENT 6中可用的模型 Pressure Contours in Near-Ground Flight 流体流动和传热 动量方程，连续性方程，能量方程 辐射 紊流 以RANS为基础的模型Spalart- Allmaras, k, k, Reynolds stress） 大涡模拟和分离涡模拟 组分运输 有限体积反应 Arrhenius 有限速率化学反应 紊流快速化学反应 涡耗散，无预混合，预混合， 部分预混合 紊流有限速率化学反应 EDC, 薄片火

13、焰, PDF模型 表面反应模型Temperature Contours for Kiln Burner RetrofitIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 FLUENT 6中的可用模型 多相流 (DPM)离散相模型 (VOF) 不混合流体体积模型 混合模型 Eulerian-Eulerian Eulerian- granular 液体/固体和空穴相变模型 移动和变形网格 移动区域 单一和多参考坐标系 混合平面模型 滑动网格模型 移动和变形（动态）网格 自定义标

14、量运输方程InletContours of Oil Volume Fraction in a Three-Phase SeparatorGas outletWater outletOil outletCourtesy Ford Motor Co.Pressure Contours in a Squirrel Cage BlowerIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006设置材料属性 中国制造业信息化门户网 Define 在 FLUENT中能够对流体，固体，混合物以及粒子设置材料属性 FL

15、UENT提供了一个材料标准数据库和用户自定义数据库的功能 物理模型包含需要定义的额外材料，并指出需要定义材料哪些属性 在气相燃烧中附加产物和混合属性 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 材料属性能够直接用温度的函数来定义，或者使用其它变量的自定义函数来定义MaterialsIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006材料数据库 中国制造业信息化门户网 FLUENT 材料数据库 提供一系列预定义好的流体，固体和混合材料的接口 材料能够被复制到case文件中，如果需

16、要的话还能够编辑 自定义材料数据库 创造一个新的自定义材料数据库，材料属性可来自已有的case文件并可再用于不同case文件。 自定义数据库能够从FLUENT标准原料面板中提取和编辑Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006设置工作条件 中国制造业信息化门户网 工作条件设置了FLUENT计算的参考值 工作压力在参考压力位置设置参考值， 用于计算表压 设置的工作压力接近区域内部的平均压力 引力矢量用来计算重力 工作温度设置了参考值用来计算Boussinesq 模型下的浮力 指定工作密度设置

17、了密度大范围变化的流动的参考值DefineOperating ConditionsIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 求解器执行其它课程 中国制造业信息化门户网 Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006后处理 在FLUENT中有许多可用的后处理工具 生成表面 显示方式 选项 结果数据绘图 流量报告和积分计算 后处理功能典型作用在表面上，这些表面能够由FL

18、UENT从存在的区域中自动创造出来或者由用户定义 Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006创造表面 允许你选择CFD领域的某些部分来为流场观测和绘图 有各种方式来创造表面 区域表面（表面自动由求 平面（在区域中定义一个特 等值面（有指定变量指定值 剪辑表面（在指定的范围 点表面（指定流域内的一 流线和迹线表面（用来显 表面能够重命名，删除，或者移廓文件平面内创造网格用来观察这个面Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006后处理显示选项 中国制造业信息化门户网 http:/www

19、.Rendering Tools场景合成示例：用透明壁面覆盖云图和矢量图为了显示内部细节 在FLUENT中的 选项可以控制并直观感受到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 利用不同颜色，阴影效果， 透明等效果对图片重叠来合成场景 活动场景（掠过） 中国制造业信息化门户网 Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006绘图 FLUENT 提供对求解获得的数据进行绘图的功能 关于解的变量的二维XY图 柱状图说明频数

20、分布 快速傅立叶变换 残差 你能够更改颜色，标题，轴和曲线，随你定义 其它的数据文件（试验的，计算的）也能够读进来进行结果比较PloXY Plot中国制造业信息化门户网 Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006报告 流量报告 净通量是计算出来的 总的热传导率包括辐射 面积分 因为内插误差在用户生成的面上有些许不够精确n 体积分 f dA = fi Ai1n i =1A fr V dA = fi ri Vi nAi1i=11AA f dA =fi Aii=1Introductory FLU

21、ENT NotesFLUENT v6.3 December 2006网格自适应 中国制造业信息化门户网 Refine Threshold should be set to 10% of the value reported in the Max field.在自适应网格 之前经常保存 case data文件 网格自适应涉及到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 标记网格满足自适应标准和在寄存器中存储 显示和修改寄存器 按下Adapt使得寄存器中所列的网格单元得到自适应 定义寄存器基于： 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 要完善自适应程序，你得： 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Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006中国制造业信息化门户网 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求解激 波的压力突变 Large pressure g