Fluent学习经典教材列举

Fluent学习经典教材列举
Fluent学习经典教材列举

G. Falkovich, Fluid Mechanics: A Short Course for Physicists

L.D. Landau and E.M. Lifshitz, “Fluid Mechanics” - a classic

G.K. Batchelor, “An Introduction to Fluid Dynamics” - complements Landau

G.B. Whitman; “Linear and Nonlinear Waves” - yet another great one

J. Lighthill; “Waves in Fluids” - excellent and accessible

U. Frisch; “Turbulence-The Legacy of A.N. Kolmogorov” – classic book on urbulence ala’ K41 A. Townsend; “The Structure of Turbulent Shear Flow” –classic book on urbulence in real systems

上面诸位推荐流体力学教材若干,我另外推荐一本可能更侧重计算流体力学(CFD)的书:Computational Methods for Fluid Dynamics 2002 Joel Henry Ferziger, Milovan Peri?

这本书不算太旧,作者是斯坦福计算流体力学专业的教授,公认的计算流体力学方面的专家,springer出品,质量应该不会太差。

推荐几本我自己学的书吧。我个人非常反感将流体力学讲成数学课的做法。

基础书:

1.Frank White, Fluid Mechanics

2.J.D. Anderson, Computational Fluid Dynamics

3.吴子牛,空气动力学

4.朱克勤,许春晓,粘性流体力学

进阶书:

1.Toro, Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics

2.D.C. Wilcox, Turbulence Modelling for CFD

3.Pope, Turbulent Flows

我来说一下,也是一个参考,也希望大家尽快上手,免得走弯路。

当初我在学习的时候(现在我依然在学习),看过很多计算流体力学和流体力学的书,当初我还分不清什么是计算流体力学和流体力学,有限体积有限差分,于是我把有关流体力学和计算流体力学的书都买了(下载)。

但我做的是计算流体力学——有限体积法的相关基础内容。如果你和我做的一样的内容:

1. 计算流体力学而非流体力学;

2. 有限体积法而非有限差分;

3. 需要获取普适性理论而非湍流、燃烧等;

推荐以下:

初级:《数值传热学》,中文。

初级:An Introduction to Computational Fluid Dynamics The Finite Volume Method 2nd Edition

中级:Computational Methods for Fluid Dynamics

这三本书已经没有必要评论。真正看过的都懂得。红色那本书我购入4本原版,赠送给我工作室的相关人员(好吧作为发起者目前没有经营收入,只能以书籍表示大家的支持)

另外,做CFD-FVM最直接的资料就是Fluent理论指南了。不过没有公式推导过程,适合翻植入的各种模型。

楼上推荐的基本都很好,但是成书都比较早而且比较专。好的流体力学书都是上世纪七十年代甚至更早完成的,比较经典的教材是G.L. Batcherlor 的这本“An Introduction to Fluid Dynamics” 。但是这些书对数学的要求非常之高,作为本科通识教育来说有些难,现在基本上只做参考书用。

现在比较“通俗”的本科教材是这本

Fundamentals of Fluid Mechanics By Bruce R. Munson, Donald F. Young, Theodore H. Okiishi, Wade W. Huebsch - Wiley

这本书的作者基本上抛弃了数学而试图从物理(生活)的角度来研究和介绍流体力学,如果不是流体专业的话,这本算是比较好的本科入门教材了。研究生的教材是这本,

Fluid Mechanics

By Pijush K. Kundu, Ira M. Cohen, David R. Dowling - Academic Press

这本书比较系统的介绍了流体力学的各个领域和主要研究成果。作为高阶的通识教材非常之好用。目前已经出了第五版(Kundu 去世后,这本书有变”通俗“的趋势)。

楼上就不能认真推荐两个中文的书吗?连单词都认不全的本科生,看那些英文原版,你们确定有益而不是有害?

读了两周以后,向题主推荐这本书,北京航空航天大学王洪伟老师主编的《我所理解的流体力学》。这本书倾向于说明流体力学的物理特性,重在阐述公式的物理意义,对于初学者有很大的帮助。流体力学涉及到的公式繁多,其推导过程复杂,很多人看了之后的第一印象都是简直了,打死我也不学这门课。然而作为一门应用课程,数学过程是基础,但却不是最重要的,一味纠结于数学推导就是舍本逐末,忘记了自己本来的目的。关注其物理过程,建立一个基本的理论体系,这才是学习这门课的重点。

Schlichting, H. - Boundary Layer Theory (Springer)

[Stephen_B._Pope]_Turbulent Flows

A first course in turbulence (MIT, 1970)

Computational Methods for Fluid Dynamics - J. Ferziger, M. Peric

F. White Viscous Fluid Flow

Numerical Heat Transfer and Fluid Flow - Patankar

计算流体动力学分析——CFD软件原理与应用(王福军)

An_Album_Of_Fluid_Motion

Adrian Bejan Convection heat transfer 2004

FLUENT中文全教程1-250

FLUENT 教程 赵玉新 I、目录 第一章、开始 第二章、操作界面 第三章、文件的读写 第四章、单位系统 第五章、读入和操作网格 第六章、边界条件 第七章、物理特性 第八章、基本物理模型 第九章、湍流模型 第十章、辐射模型 第十一章、化学输运与反应流 第十二章、污染形成模型 第十三章、相变模拟 第十四章、多相流模型 第十五章、动坐标系下的流动 第十六章、解算器的使用 第十七章、网格适应 第十八章、数据显示与报告界面的产生 第十九章、图形与可视化 第二十章、Alphanumeric Reporting 第二十一章、流场函数定义 第二十二章、并行处理 第二十三章、自定义函数 第二十四章、参考向导 第二十五章、索引(Bibliography) 第二十六章、命令索引 II、如何使用该教程 概述 本教程主要介绍了FLUENT 的使用,其中附带了相关的算例,从而能够使每一位使用 者在学习的同时积累相关的经验。本教程大致分以下四个部分:第一部分包括介绍信息、用户界面信息、文件输入输出、单位系统、网格、边界条件以及物理特性。第二和第三部分包含物理模型,解以及网格适应的信息。第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及FLUENT 所使用的流场函数与变量的定义。 下面是各章的简略概括 第一部分: z开始使用:本章描述了FLUENT 的计算能力以及它与其它程序的接口。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式,并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中,我们给出

了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。 z使用界面:本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。同时也提供了远程处理与批处理的一些方法。(请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助) z读写文件:本章描述了FLUENT 可以读写的文件以及硬拷贝文件。 z单位系统:本章描述了如何使用FLUENT 所提供的标准与自定义单位系统。 z读和操纵网格:本章描述了各种各样的计算网格来源,并解释了如何获取关于网格的诊断信息,以及通过尺度化(scale)、分区(partition)等方法对网格的修改。本章还描述了非一致(nonconformal)网格的使用. z边界条件:本章描述了FLUENT 所提供的各种类型边界条件,如何使用它们,如何定义它们and how to define boundary profiles and volumetric sources. z物理特性:本章描述了如何定义流体的物理特性与方程。FLUENT 采用这些信息来处理你的输入信息。 第二部分: z基本物理模型:本章描述了FLUENT 计算流体流动和热传导所使用的物理模型(包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流)。以及在使用这些模型时你需要输入的数据,本章也包含了自定义标量的信息。 z湍流模型:本章描述了FLUENT 的湍流模型以及使用条件。 z辐射模型:本章描述了FLUENT 的热辐射模型以及使用条件。 z化学组分输运和反应流:本章描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法。本章详细的叙述了prePDF 的使用方法。 z污染形成模型:本章描述了NOx 和烟尘的形成的模型,以及这些模型的使用方法。 第三部分: z相变模拟:本章描述了FLUENT 的相变模型及其使用方法。 z离散相变模型:本章描述了FLUENT 的离散相变模型及其使用方法。 z多相流模型:本章描述了FLUENT 的多相流模型及其使用方法。 z Flows in Moving Zones(移动坐标系下的流动):本章描述了FLUENT 中单一旋转坐标系,多重移动坐标系,以及滑动网格的使用方法。 z Solver 的使用:本章描述了如何使用FLUENT 的解法器(solver)。 z网格适应:本章描述了explains the solution-adaptive mesh refinement feature in FLUENT and how to use it 第四部分: z显示和报告数据界面的创建:本章描述了explains how to create surfaces in the domain on which you can examine FLUENT solution data z图形和可视化:本章描述了检验FLUENT 解的图形工具 z Alphanumeric Reporting:本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其它解的数据。 z流场函数的定义:本章描述了如何定义FLUENT 面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量,并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。 z并行处理:本章描述了FLUENT 的并行处理特点以及使用方法 z自定义函数:本章描述了如何通过用户定义边界条件,物理性质函数来形成自己的FLUENT 软件。 如何使用该手册 z根据你对CFD 以及FLUENT 公司的熟悉,你可以通过各种途径使用该手册 对于初学者,建议如下:

Fluent 学习心得

Fluent 学习心得 仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单。 对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。 而且fluent5.5以前的版本(包括5。5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合用。 同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域。所以,用fluent做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。 但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,我到现在还不明白fluent是怎么搞的。 综上,我觉得,如果对付老板的一些工程项目,可以用fluent对付过去,但是如果真的做论文,或者需要发表文章,除非是做一些技术性工作,比如优化计算一般用fluent是不适合的。我感觉fluent做力的计算是很不错的,做流场结构的计算,即使得出一些涡,也不是流场本身性质的反应,做低速流场计算,fluent的优势在于收敛速度快,但是低速流场计算,其大

学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)

luent中一些问题----(目录) 1 如何入门 2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语 2.1 理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid) 2.2 牛顿流体(Newtonian Fluid)和非牛顿流体(non-Newtonian Fluid) 2.3 可压缩流体(Compressible Fluid)和不可压缩流体(Incompressible Fluid) 2.4 层流(Laminar Flow)和湍流(Turbulent Flow) 2.5 定常流动(Steady Flow)和非定常流动(Unsteady Flow) 2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动(Supersonic) 2.7 热传导(Heat Transfer)及扩散(Diffusion) 3 在数值模拟过程中,离散化的目的是什么?如何对计算区域进行离散化?离散化时通常使用哪些网格?如何对控制方程进行离散?离散化常用的方法有哪些?它们有什么不 同? 3.1 离散化的目的 3.2 计算区域的离散及通常使用的网格 3.3 控制方程的离散及其方法 3.4 各种离散化方法的区别 4 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性) 5 流场数值计算的目的是什么?主要方法有哪些?其基本思路是什么?各自的适用范围是什么? 6 可压缩流动和不可压缩流动,在数值解法上各有何特点?为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难? 6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解 6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解 7 什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系? 8 在数值计算中,偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别? 9 在网格生成技术中,什么叫贴体坐标系?什么叫网格独立解? 10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量?及其在做网格时大致注意到哪些细节? 11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时,即两块网格不连续时,怎么样克服这种情况呢? 12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题:a、没有定义的边界线如何处理? b、计算域内的内部边界如何处理(2D)? 13 为何在划分网格后,还要指定边界类型和区域类型?常用的边界类型和区域类型有哪些? 14 20 何为流体区域(fluid zone)和固体区域(solid zone)?为什么要使用区域的概念?FLUENT是怎样使用区域的? 15 21 如何监视FLUENT的计算结果?如何判断计算是否收敛?在FLUENT中收敛准则是如何定义的?分析计算收敛性的各控制参数,并说明如何选择和设置这些参数?解决不收

FLUENT基础知识总结

FLUENT基础知识总结 仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单。 对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit 对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。 而且fluent5.5以前的版本(包括5。5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合用。 同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域。所以,用fluent 做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。 但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,我到现在还不明白fluent是怎么搞的。 综上,我觉得,如果对付老板的一些工程项目,可以用fluent对付过去,但是如果真的做论文,或者需要发表文章,除非是做一些技术性工作,比如优化计算一般用fluent是不适合的。 我感觉fluent做力的计算是很不错的,做流场结构的计算,即使得出一些涡,也不是流场本身性质的反应,做低速流场计算,fluent的优势在于收敛速度快,但是低速流场计算,其大多数的着眼点在于对流场结构的探索,所以计算得到的结果就要好好斟酌一下了,高速流场的模拟中,一般着眼点在于气动力的结果,

hyperworks学习心得及常见问题

制造系统信息集成技术(答案) 一、简答题: 1、如何将.igs文件或.stl文件导入hypermesh进行分网? files\import\切换选项至iges格式,然后点击import...按钮去寻找你的iges文件吧。划分网格前别忘了清理几何 2、在使用TOOL->reflect命令,映射单元时,得到了映射的结果,原先的对象却不见了,应如何处理? 答:方法1、在选择reflect后命令后,应选择duplicate命令,复制欲操作的对象。 方法2、先把已建的单元利用organize〉copy到一个辅助collector中,再进行操作。 3、igs导入hypermesh后,想将模型整体尺寸缩小一半,在hypermesh中能实现么? 答:可以在tool panel中,选择scale命令完成。 4、对加面载荷的菜单,magnitude是力的大小,magnitude%是什么? magnitude%是指在图形区中的显示设置,100%表示1:1的比例。magnitude%是显示的箭头大小与施加压力大小的百分比 5、另外ruled和skin有什么不同呢? skin可以构造曲面。ruled构造直平面。 6、在进行单元的删除或隐藏命令时,常用的by config 是什么选择方式? type 里的ctria3和quad4又是什么? 答:通过config命令用来选择单元的类型。 config也可以认为是一种大的类型,他提供了单元的基本形式,如4节点quad等,但是对应于不同的求解器,即使是4节点的quad也有不同的类型,如适用于平面应力,平面应变的,壳单元等了。type是具体的单元类型。 举个例子,比如同样4节点quad,选择config为quad4,那么广义的层面上就与3角形,体单元区分开了。type中选择plane1呢,说明你的单元是平面应力类型单元(这个在你之前的单元属性中已经定义了,否则没用)。这样又进行了细分,可以很方便的定位你要选择的单元。可以说分的越细,我们选择越方便。 7.Hypermesh常用的单位制是什么?如果某一长方体钢质模型为均一材质,对其进行强度计算,其密度、弹性模量、泊松比分别为:7.8e3Kg/M3,2.06E8,0.3,强度计算结果最大应力点为240Mpa,如果利用ANSYS作为求解器,分别写出在所设定的单位制下上述指标的单位及数值。 1. Hypermesh默认单位系统:tonne,mm,s, N, MPa单位系统,这个单位系统是最常用,还不易出错(吨,mm和s)。 备注:长度:m;力:N;质量:kg;时间:s;应力:Pa;密度:kg/m3 长度:mm;力:N;质量:吨;时间:s;应力:MPa;密度:吨/m m 3 8.hypermesh与其他软件的几何接口问题,通过什么接口进行模型转换? (一)Autocad建立的模型能导入hypermesh: 因为autocad的三维建模功能不是很强,一般不建议在autocad里面进行建模。如果已经在autocad里面建好模型的话,在autocad里面存贮成*.dxf的格式就可以导入到hypermesh里面。 (二)I-DEAS、catia的装配件导入hm:

fluent学习笔记

fluent技术基础与应用实例 4.2.2 fluent数值模拟步骤简介 主要步骤: 1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。 2、导入网格(File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件) 3、检查网格(Grid→Check)。如果网格最小体积为负值,就要重新 进行网格划分。 4、选择计算模型。 5、确定流体物理性质(Define→Material)。 6、定义操作环境(Define→operating condition) 7、制定边界条件(Define→Boundary Conditions) 8、求解方法的设置及其控制。 9、流场初始化(Solve→Initialize) 10、迭代求解(Solve→Iterate) 11、检查结果。 12、保存结果,后处理等。 具体操作步骤: 1、fluent2d或3d求解器的选择。 2、网格的相关操作 (1)、读入网格文件 (2)、检查网格文件 文件读入后,一定要对网格进行检查。上述的操作可以得到网格信息,从中看出几何区域的大小。另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积,若是它的值大于零,网格可以用于计算,否则就要重新划 分网格。 (3)、设置计算区域 在gambit中画出的图形是没有单位的,它是一个纯数量的模型。故 在进行实际计算的时候,要根据实际将模型放大或缩小。方法是改变fluent总求解器的单位。 (4)、显示网格。 Display→Grid 3、选择计算模型

(1)、基本求解器的定义 Define→Models→Solver Fluent中提供了三种求解方法: ·非耦合求解 segregated ·耦合隐式求解 coupled implicit ·耦合显示求解 coupled explicit 非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。 耦合求解方法用在高速可压缩流体 fluent默认设置是非耦合求解方法,但对于高速可压缩流动,有强的体积力(浮力或离心力)的流动,求解问题时网格要比较密集,建 议采用耦合隐式求解方法。耦合能量和动量方程,可以较快的得到收敛值。耦合隐式求解的短板:运行所需要的存比较大。若果必须要耦合求解而机器存不够用,可以考虑采用耦合显示求解方法。盖求解方法也耦合了动量,能量和组分方程,但是存却比隐式求解方法要小。 需要指出的是,非耦合求解器的一些模型在耦合求解器里并不一定都有。耦合求解器里没有的模型包括:多相流模型、混合分数/PDF燃烧模型、预混燃烧模型。污染物生成模型、相变模型、Rosseland辐射模型、确定质量流率的周期性流动模型和周期性换热模型。 %%%有点重复,但是可以看看加深理解 Fluent提供三种不同的求解方法;分离解、隐式耦合解、显示耦合解。分理解和耦合解的主要区别在于:连续方程、动量方程、能量方程和 组分方程解的步骤不同。 分离解按照顺序解,耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程。隐式解和显示解的区别在于线性耦合方程的方式不同。 Fluent默认使用分离求解器,但是对于高速可压流动,强体积力导致 的强烈耦合流动(流体流动耦合流体换热耦合流体的混合,三者相互耦合的过程—文档整理者注)(浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,需要考虑隐式解。这一解法耦合了流动和能量方程, 收敛很快。%%% (2)、其他求解器的选择 在实际问题中,除了要计算流场,有时还要计算温度场或者浓度场等,因此还需要其他的模型。主要的模型有: Multiphase(多相流动)viscous(层流或湍流)energy(是否考虑传热)species(反应及其传热相关) (3)操作环境的设置 Define→operation→condition

fluent经验总结

1什么叫松弛因子?松弛因子对计算结果有什么样的影响?它对计算的收敛情况又有什 么样的影响? 1、亚松驰(Under Relaxation):所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减,以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写 出时,为松驰因子(Relaxation Factors)。《数值传热学-214》 2、FLUENT中的亚松驰:由于FLUENT所解方程组的非线性,我们有必要控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制,该方法在每一部迭代中减少了的变化量。亚松驰最简 单的形式为:单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子a与变化的积, 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使用分离解算器解的方程,包 括耦合解算器所解的非耦合方程(湍流和其他标量)都会有一个相关的亚松驰因子。在FLUENT中,所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题,但是对于一些特殊的非线性问题(如:某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题),在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如 果经过4到5步的迭代残差仍然增长,你就需要减小亚松驰因子。有时候,如果发现残差 开始增加,你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。 最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件,并对解的算法做几 步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是,亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加, 但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算 并回到最后保存的较好的数据文件。注意:粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。 而且,如果直接解焓方程而不是温度方程(即:对PDF计算),基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的。要查看默认的亚松弛因子的值,你可以在解控制面板点击默认按钮。对于 大多数流动,不需要修改默认亚松弛因子。但是,如果出现不稳定或者发散你就需要减小 默认的亚松弛因子了,其中压力、动量、k和e的亚松弛因子默认值分别为0.2,0.5,0.5和0.5。对于SIMPLEC格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。在密度和温度强烈耦合 的问题中,如相当高的Rayleigh数的自然或混合对流流动,应该对温度和/或密度(所用 的亚松弛因子小于1.0)进行亚松弛。相反,当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时,流动密度是常数,温度的亚松弛因子可以设为1.0。对于其它的标量方程,如漩涡,组分,PDF变量,对于某些问题默认的亚松弛可能过大,尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为0.8以使得收敛更容易。 SIMPLE与SIMPLEC比较 在FLUENT中,可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法,默认是SIMPLE算法,但是对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果,尤其是可以应用增加的亚松驰迭代时,具体介绍如下: 对于相对简单的问题(如:没有附加模型激活的层流流动),其收敛性已经被压力速

fluent学习笔记

fluent技术基础与应用实例 fluent数值模拟步骤简介 主要步骤: 1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。 2、导入网格(File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件) 3、检查网格(Grid→Check)。如果网格最小体积为负值,就要重新进行网格划分。 4、选择计算模型。 5、确定流体物理性质(Define→Material)。 6、定义操作环境(Define→operating condition) 7、制定边界条件(Define→Boundary Conditions) 8、求解方法的设置及其控制。 9、流场初始化(Solve→Initialize) 10、迭代求解(Solve→Iterate) 11、检查结果。 12、保存结果,后处理等。 具体操作步骤: 1、fluent2d或3d求解器的选择。 2、网格的相关操作 (1)、读入网格文件 (2)、检查网格文件 文件读入后,一定要对网格进行检查。上述的操作可以得到网格信息,从中看出几何区域的大小。另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积,若是它的值大于零,网格可以用于计算,否则就要重新划分网格。 (3)、设置计算区域 在gambit中画出的图形是没有单位的,它是一个纯数量的模型。故在进行实际计算的时候,要根据实际将模型放大或缩小。方法是改变fluent总求解器的单位。 (4)、显示网格。 Display→Grid 3、选择计算模型 (1)、基本求解器的定义 Define→Models→Solver Fluent中提供了三种求解方法:

·非耦合求解segregated ·耦合隐式求解coupled implicit ·耦合显示求解coupled explicit 非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。 耦合求解方法用在高速可压缩流体 fluent默认设置是非耦合求解方法,但对于高速可压缩流动,有强的体积力(浮力或离心力)的流动,求解问题时网格要比较密集,建议采用耦合隐式求解方法。耦合能量和动量方程,可以较快的得到收敛值。耦合隐式求解的短板:运行所需要的内存比较大。若果必须要耦合求解而机器内存不够用,可以考虑采用耦合显示求解方法。盖求解方法也耦合了动量,能量和组分方程,但是内存却比隐式求解方法要小。 需要指出的是,非耦合求解器的一些模型在耦合求解器里并不一定都有。耦合求解器里没有的模型包括:多相流模型、混合分数/PDF燃烧模型、预混燃烧模型。污染物生成模型、相变模型、Rosseland辐射模型、确定质量流率的周期性流动模型和周期性换热模型。 %%%有点重复,但是可以看看加深理解 Fluent提供三种不同的求解方法;分离解、隐式耦合解、显示耦合解。 分理解和耦合解的主要区别在于:连续方程、动量方程、能量方程和组分方程解的步骤不同。分离解按照顺序解,耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程。隐式解和显示解的区别在于线性耦合方程的方式不同。 Fluent默认使用分离求解器,但是对于高速可压流动,强体积力导致的强烈耦合流动(流体流动耦合流体换热耦合流体的混合,三者相互耦合的过程—文档整理者注)(浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,需要考虑隐式解。这一解法耦合了流动和能量方程,收敛很快。%%% (2)、其他求解器的选择 在实际问题中,除了要计算流场,有时还要计算温度场或者浓度场等,因此还需要其他的模型。主要的模型有: Multiphase(多相流动)viscous(层流或湍流)energy(是否考虑传热)species(反应及其传热相关) (3)操作环境的设置 Define→operation→condition 该项设置所考虑的主要内容为外部环境对内部反应的影响 4、定义流体的物理性质 5、设置边界条件 Define→boundary condition (1)、设置流体区域(fluid)的边界条件

FLUENT学习经验总结(狠珍贵,学长传授)

1对于刚接触到FLUENT新手来说,面对铺天盖地的学习资料和令人难读的FLUENT help,如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢? 答:学习任何一个软件,对于每一个人来说,都存在入门的时期。认真勤学是必须的,什么是最好的学习方法,我也不能妄加定论,在此,我愿意将我三年前入门FLUENT心得介绍一下,希望能给学习FLUENT的新手一点帮助。 由于当时我需要学习FLUENT来做毕业设计,老师给了我一本书,韩占忠的《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》,当然,学这本书之前必须要有两个条件,第一,具有流体力学的基础,第二,有FLUENT 安装软件可以应用。然后就照着书上二维的计算例子,一个例子,一个步骤地去学习,然后学习三维,再针对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。不能急于求成,从前处理器GAMBIT,到通过FLUENT进行仿真,再到后处理,如TECPLOT,进行循序渐进的学习,坚持,效果是非常显著的。如果身边有懂得FLUENT的老师,那么遇到问题向老师请教是最有效的方法,碰到不懂的问题也可以上网或者查找相关书籍来得到答案。另外我还有本《计算流体动力学分析》王福军的,两者结合起来学习效果更好。 2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语:理想流体和粘性流体;牛顿流体和非牛顿流体;可压缩流体和不可压缩流体;层流和湍流;定常流动和非定常流动;亚音速与超音速流动;热传导和扩散等。A.理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid): 流体在静止时虽不能承受切应力,但在运动时,对相邻的两层流体间的相对运动,即相对滑动速度却是有抵抗的,这种抵抗力称为粘性应力。流体所具备的这种抵抗两层流体相对滑动速度,或普遍说来抵抗变形的性质称为粘性。粘性的大小依赖于流体的性质,并显著地随温度变化。实验表明,粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。当流体的粘性较小(实际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的),运动的相对速度也不大时,所产生的粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。此时我们可以近似地把流体看成无粘性的,这样的流体称为理想流体。十分明显,理想流体对于切向变形没有任何抗拒能力。这样对于粘性而言,我们可以将流体分为理想流体和粘性流体两大类。应该强调指出,真正的理想流体在客观实际中是不存在的,它只是实际流体在某些条件下的一种近似模型。 B.牛顿流体(Newtonian Fluid)和非牛顿流体(non-Newtonian Fluid): 日常生活和工程实践中最常遇到的流体其切应力与剪切变形速率符合下式的线性关系,称为牛顿流体。而切应力与变形速率不成线性关系者称为非牛顿流体。图2-1(a)中绘出了切应力与变形速率的关系曲线。其中符合上式的线性关系者为牛顿流体。其他为非牛顿流体,非牛顿流体中又因其切应力与变形速率关系特点分为膨胀性流体(Dilalant),拟塑性流体(Pseudoplastic),具有屈服应力的理想宾厄流体(Ideal Bingham Fluid)和塑性流体(Plastic Fluid)等。通常油脂、油漆、牛奶、牙膏、血液、泥浆等均为非牛顿流体。非牛顿流体的研究在化纤、塑料、石油、化工、食品及很多轻工业中有着广泛的应用。图2-1(b)还显示出对于有些非牛顿流体,其粘滞特性具有时间效应,即剪切应力不仅与变形速率有关而且与作用时间有关。当变形速率保持常量,切应力随时间增大,这种非牛顿流体称为震凝性流体(Rheopectic Fluid)。当变形速率保持常量而切应力随时间减小的非牛顿流体则称为触变性流体(Thixotropic Fluid)。 C.可压缩流体(Compressible Fluid)和不可压缩流体(Incompressible Fluid): 在流体的运动过程中,由于压力、温度等因素的改变,流体质点的体积(或密度,因质点的质量一定),或多或少有所改变。流体质点的体积或密度在受到一定压力差或温度差的条件下可以改变的这个性质称为压缩性。真实流体都是可以压缩的。它的压缩程度依赖于流体的性质及外界的条件。例如水在100个大气压下,容积缩小0.5%,温度从20°变化到100°,容积降低4%。因此在一般情况下液体可以近似地看成不可压的。但是在某些特殊问题中,例如水中爆炸或水击等问题,则必须把液体看作是可压缩的。气体的压缩性比液体大得多,所以在一般情形下应该当作可压缩流体处理。但是如果压力差较小,运动速度较小,并且没有很大的温度差,则实际上气体所产生的体积变化也不大。此时,也可以近似地将气体视为不可压缩的。 在可压缩流体的连续方程中含密度,因而可把密度视为连续方程中的独立变量进行求解,再根据气体的状态方程求出压力。不可压流体的压力场是通过连续方程间接规定的。由于没有直接求解压力的方程,不可压流体的流动方程的求解具有其特殊的困难。 D. 层流(Laminar Flow)和湍流(Turbulent Flow):

Gambit Fluent小技巧

1.Gambit中修改背景颜色 选Edit→Defaults→GRAPHICS,将Variable中的WINDOWS_BACKGROUND_COLOR 后面的Value值改为想要的颜色,例如要将背景颜色变为白色,需在Value后输入white,然后单击“Modify”。 2. Gambit中实体及网格颜色的修改 选Operation中“实体”按钮(即第一排第一个),再选Geometry中“实体”按钮(即第二排第四个),再选V olune中颜色修改按钮(即第三排第五个),弹出修改颜色对话框,可以对实体及网格颜色进行修改。 注:可通过相同的方式对点、线、面(线、面网格)的颜色进行修改。 3.Fluent中结果显示窗口背景颜色修改 选File→Hardcopy,弹出Graphics Hardcopy窗口,单击“Preview”后弹出“Question”对话框,单击“No”;取消“Options”中“Reverse Foreground/Background”前的“√”,再单击“Preview”,单击“Yes”,即可将背景颜色变为白色。 4.Fluent中Solution XY Plot曲线处理 Fluent中Solution XY Plot可以导入多条XY Plot曲线,其方法是先将每条曲线保存,单击“Load File…”弹出“Select File”对话框,选择需要处理的多条曲线,单击“OK”; 若需要改变曲线类型,则单击“Curves…”弹出“Curves”对话框,左上角“Curve#”下数值为“0”则对应第一条曲线,为“1”对于第二条曲线,依次类推… 若要修改第一条曲线,先将“Curves”下数值调为“0”,则可改变曲线格式(Line Style →Pattern)、颜色(Line Style→Color)、粗细(Line Style→Weight);若要修改曲线上标示符号,可修改符号样式(M arker Style→Symbol)、颜色(M arker Style→Color)、及尺寸大小(Marker Style →Size),最后单击“Apply”。 若要修改第二条曲线,则须先将“Curves”下数值调为“1”,其余操作与上述相同。5.Gambit中网格显示时隐藏实体(面、线及点) 单击“Specify Display Attributes”按钮(即Gambit中右下角最后一排第二个),弹出“Specify Display Attributes”对话框,分别选中“V olumes”(“Face”“Edges”“Vertices”)(单击其前小四方形,选中后为红色),然后单击其后向上的黑色箭头,选择要隐藏的体(面、线及点);然后选中“Visible”及“Off”(同样,选中后前面方形变为红色),最后单击“Apply”即可。

fluent学习心得

1. 分离式求解器和耦合式求解器:都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动,总得来说,计算高速可压时,耦合式求解器更有优势;分离式求解器中有几个模型耦合式求解器中没有,如VOF,多项混合模型等。 2. 对于绝大多数问题,选择1st-Order Implicit就已经足够了。精度要求高时,选择2st-Order Implicit.而Explicit选项只对耦合显式求解器有效。 3. 压力都是相对压力值,相对于参考压力而言。对于不可压流动,若边界条件中不包含有压力边界条件时,用户应设置一个参考压力位置。计算时,fluent强制这一点的相对压力值为0. 4. 选择什么样的求解器后,再选择什么样的计算模型,即通知fluent是否考虑传热,流动是无粘、层流还是湍流,是否多相流,是否包含相变等。默认情况,fluent只进行流场求解,不求解能量方程。 5. 多相流模型:其中vof模型通过单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或三种不能混合的流体。 6. 能量方程:选中表示计算过程中要考虑热交换。对于一般流动,如水利工程及水力机械流场分析,可不考虑传热;气流模拟时,往往要考虑。默认状态下,fluent在能量方程中忽略粘性生成热,而耦合式求解器包含有粘性生成热。 7. 粘性模型:inviscid无粘计算;Laminar模型,层流模型;k-epsilon(2 eqn)模型,目前常用模型。 8. 材料定义:比较简单 9. 边界条件:见P210-211 10. 给定湍流参数:在计算区域的进口、出口及远场边界,需给定输运的湍流参数。Turbulence specification Method项目,意为让用户指定使用哪种模型来输入湍流参数。用户可任选其一,然后按公式计算选定的湍流参数,并作为输入。 湍流强度,湍动能k,湍动耗散率e。 11. 常用的边界条件: 压力进口:适用于可压和不可压流动,用于进口的压力一直但流量或速度未知的情况。Fluent 中各种压力都是相对压力值。 速度入口:用于不可压流,如果用于可压流可能导致非物理结果。 质量进口:规定进口的质量。 压力出口:需要在出口边界处设置静压。静压只用于亚音速流动。在fluent求解时,当压力出口边界上流动反向时,就是用这组回流条件。出口回流有三种方式:垂直与边界,给定方向矢量,来自相邻单元。 出流:用于模拟求解前流速和压力未知的出口边界。适用于出流面上的流动情况由区域内外推得到,且对上游没影响。不用于可压流动,也不能与压力进口边界条件一起是用。 压力远场:只适用于可压气体流动,气体的密度通过理想气体定律来计算。 12. 设置求解控制参数:为了更好的控制求解过程,需要在求解器中进行某些设置,内容包括选择离散格式、设置欠松弛因子、初始化场变量及激活监视变量等。 Fluent允许用户对流项选择不同的离散格式。默认情况下,当是用分离式求解器时,所有方程中的对流相一阶迎风格式离散;耦合式求解时,二阶精度格式,其他仍一阶。对于2D三角形和3D四面体网格,注意要是用二阶精度格式。一般,一阶容易收敛,精度差。 欠松弛因子:为了加速收敛,在迭代10次左右后,检查残差是增加还是减小,若增大,则减小欠松弛因子的值;反之,增大它。 Pressure-velocity coupling:包含压力速度耦合方式的列表。该项只在分离式求解器中出现。可选SIMPLE、SIMPLEC、PISO。多数选择simplec,piso算法主要用于瞬态问题的模拟,

fluent中的小技巧

[转帖]等值线图、矢量图、流线图、云图、直方图和XY散点图 等值线是在所指定的表面上通过若干个点的连线,在这条线上的变量(如压力)为定值。在二维或三维空间上,将横坐标取为空间长度或时间历程,将纵坐标取为某一物理量,然后用光滑曲线获取面在坐标系内绘制出某一物理量沿空间或时间的变化情况。等值线图是在物理区域上由同一变量的多条等值线组成的图形,即用不同颜色的线条表示相等物理量。等值线图包含线条图形和云图两种,云图是使用渲染的方式,将流场某个截面上的物理量用连续变化的颜色块表示其分布。 用户可以确定要显示哪个变量的等值线,可确定显示哪个面上的值,还可以指定要显示的等值线的取值范围。 矢量图:矢量图是直接给出二维或三维空间里矢量(如速度)的方向和大小。速度矢量图是反映速度变化、旋涡、回流等的有效手段,是流场分析最常用的图谱之一。在默认情况下,矢量在每个网格单元的中心绘制,用箭头表示矢量的方向,用箭头的长度和颜色表示矢量的大小。 用户可以选择指定要显示哪个表面的速度矢量,可以决定显示哪种速度(绝对速度或相对速度),也可以决定根据什么变量(如温度值、湍动能等)的值来决定颜色。 流线图:是用不同颜色线条表示质点运动轨迹,将计算域内无质量粒子的流动情况可视化。用户可指定粒子从哪个表面上释放出来。 Fluent允许用户从解的结果、data文件、残差数据中提取数据,来生成直方图与XY散点图。并且允许用户虚拟地定义任何变量或函数。 直方图是由数据条所组成的图形。直方图的横坐标是所希望的解的量(如密度),纵坐标是单元总数的百分比。使用Plot/Histogram命令,打开Solution Histogram对话框,设置直方图的内容及坐标轴。 XY散点图是由一系列离散的数据构成的线或符号图表。可以根据当前流场的解创建XY散点图,也可以从外部数据文件中取数据来创建XY散点图。 如何将fluent计算出的图形导入到tecplot中? 在fluent菜单中 点击File-Export : 在File Type 列表中选中Tecplot; 在surface列表中选中所有部分; Function to Write列表中选中所需要的 然后单击Write 命名 单击OK;数据文件输出了。 然后双击Tecplot快捷方式打开。 选择File-LOad data file 打开文件导入即可。

fluent 计算错误汇总

Fluent 计算错误汇总 1..fluent不能显示图像 在运行fluent时,导入case后,检查完grid,在显示grid时,总是出现这样的错误 Error message from graphics function Update_Display: Unable to Set OpenGL Rendering Context Error: FLUENT received a fatal signal (SEGMENTATION VIOLATION). Error Object: () 解决办法: 右键单击快捷方式,把目标由x: 改成:x: 2d -driver msw 如果还有三维的,可以再建立一个快捷方式改成: x: 3d -driver msw 这就可以直接调用了。如果不是以上原因引起的话,也有可能是和别的软件冲突,如MATLAB等,这也会使fluent无法显示图像。 Q1:GAMBIT安装后无法运行,出错信息是“unable find Exceed X Server” A. GAMBIT需要装EXCEED才能用。 gambit的运行:先运行命令提示符,输入gambit,回车 fluent的运行:直接在开始-程序-Fluent Inc里面 Q2:Fluent安装后无法运行,出错信息是甥?挱湵扡敬映湩層漯数? A. FLUENT和GAMBIT需要把相应文件拷贝到license目录下 文件?gambit时提示找不到gambit出错信息:运行Q3: A. FLUENT和GAMBIT推荐使用默认安装设置, 安装完GAMBIT请设置环境变量, 设置办法“开始-程序-FLUENT INC-Set Environment 另外设置完环境变量需要重启一下,否则仍会提示找不到环境变量。Q4:使用Fluent和Gambit需要注意什么问题? A. 安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径 推荐设置办法,在非系统分区建一个目录,如d:%users a)win2k用户在控制面板-用户和密码-高级-高级,在使用fluent用户的配置文件 修改本地路径为d:%users,重起到该用户运行命令提示符,检查用户路径是否修改 b)xp用户,把命令提示符发送到桌面快捷方式,右键单击命令提示符快捷方式 在快捷方式-起始位置加入D:%users,重起检查 Q5:Gambit运行失败,出错信息“IDENTIFIER default_ Server ” 等文件default_id.*的缺省文件已经打开,到用户默认目录删除gambitA.

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