多孔介质在fluent中的操作方法 网络上传版本
如何在Fluent中实现多孔介质双能量方程(LNTE)
How to use Non-equilibrium Thermal equation (LNTE) model for
Porous media in Fluent Software
●请参照本人发表的文章：
●Please refer to the following papers：
1)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Wang Zhi–Q iang，Leng Yu，Tan He–Ping.
Thermal and chemical reaction performance analyses of steam methane reforming in porous media solar thermochemical reactor，International Journal of Hydrogen Energy，39(2)：718-730，2014
关键词：Porous, Solar, Hydrogen, Methane, Reforming, P1 approximation, radiative heat transfer
2)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Tan He–Ping，Zhang Xiao-Feng，Mao
Qian-Jun，Heat transfer analyses of porous media receiver with multi–dish collector by coupling MCRT and FVM method，Solar Energy，93：158–168，2013
关键词：Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo
3)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Tan He–Ping，Yu Chun–Liang，Thermal
Performance Analysis of Porous Media Receiver with Concentrated Solar Irradiation，International Journal of Heat and Mass Transfer，62：247–254，2013
关键词：Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo
一、说明
1、模型
此例基于稳态、层流、对称模型。
2、文件
porous.meh(或porous.cas，porous.dat)、porous-UDF.c、udfconfig.h
将以上文件置于同一文件夹下
3、UDF函数说明
函数名功能备注
uds_init 初始化温度场
airT_source 源项
体换热量
UDS_T_source 源项
uds_diffusivity 扩散项
uds_flux_0
入口边界条件均匀热流密度
uds_flux_1 σ=0.3
uds_flux_2 σ=0.5
uds_flux_3 σ=1.0
xmom_source 轴向阻力项
各项同性
ymom_source 径向阻力项
air_lamda 导热系数
air_cp 比热容
air_miu 粘度
4、除说明外，均保持默认
二、操作步骤
1、打开fluent14.0，读入porous.meh
2、编译UDF
Define-User-Defined-Functions-Interpreted
在Source File Name下，选择porous-UDF.c，勾选Display Assembly Listing，单击Interpret。
3、初始化温度场
Define-User-Defined-Function Hooks
在Initialization下选择uds_init，单击OK。
4、相关设置
1）General：2D Space-Axisymmetric
2）Models：energy-on
3）Materials：air-properties，相关设置及选择如下
选项操作
Density ideal-gas
Cp air_cp
Thermal Conductivity air_lamda
Viscosity air_miu
UDS Diffusivity uds_diffusivity
4）Cell Zone Conditions：porous-Edit，勾选Source Terms，在Source Terms下，设置如下
选项操作
Mass 0 sources
Axial Momentum xmom_source
Radial Momentum ymom_source
Energy airT_source
User Scalar 0 UDS_T_source
5)Boundary Conditions：
各边界类型如下
选项类型
default-interior interior
in velocity-inlet
out pressure-outlet
sym axis
wall wall
在in-Edit-Momentum下，设定入口空气流速；在in-Edit-UDS下，选择入口边界条件，如uds_flux_0。
6）Reference V alues：Computer from-in
7）Solution Method：设置如下
选项操作
Scheme SIMPLE
Gradient Least Squares Cell Based
Pressure Standard
Density First Order Upwind
Momentum Second Order Upwind
Energy QUICK
User Scalar 0 QUICK
8）Solution Initialization：在Standard Initialization -Computer from下选择in，单击Initialize。
5、用户自定义标量：
Define-User-Defined-Scalars，相关操作如下
选项操作
Number of User-Defined-Scalars 1
Inlet Diffusion 勾选
UDS Index 0
Solution Zones all fluid zones
Flux Function none
6、保存设置
File-Write-Case&Data
7、计算
Run Calculation-Calculate
Operation Method for Porous Medium in Software FLUENT 14.0
一、Instruction
1、Model
This example is based on a steady, laminar, symmetric model.
2、File
porous.meh(or porous.cas、porous.dat)、porous-UDF.c、udfconfig.h
The above files should be putted into the same folder.
3、Instruction of the programs in UDF
Name Function Remark
uds_init To initialize the field
of temperature
airT_source The source term The heat transfer
quantity in per m3 UDS_T_source The source term
uds_diffusivity The diffusion term
uds_flux_0
Boundary condition of
inlet Heat flux uniformity
uds_flux_1 σ=0.3
uds_flux_2 σ=0.5
uds_flux_3 σ=1.0
xmom_source Axial resistance term
Isotropic
ymom_source Radial resistance term
air_lamda Thermal conductivity
air_cp Specific heat
air_miu Viscosity
4、Unless otherwise specified，keep the default.
二、Operation steps
1、Open FLUENT14.0，read file porous.meh
2、Compile UDF
Define-User-Defined-Functions-Interpreted
Choice porous-UDF.c under Source File Name，and select Display Assembly Listing，then make a single click on Interpret。
3、To initialize the field of temperature
Define-User-Defined-Function Hooks
Choice uds_init under Initialization，then make a single click on OK。
4、Related settings
1）General：2D Space-Axisymmetric
2）Models：energy-on
3）Materials：air-properties
Options Operation
Density ideal-gas
Cp air_cp
Thermal Conductivity air_lamda
Viscosity air_miu
UDS Diffusivity uds_diffusivity
4）Cell Zone Conditions：
porous-Edit，choice Source Terms
Options Operation
Mass 0 sources
Axial Momentum xmom_source
Radial Momentum ymom_source
Energy airT_source
User Scalar 0 UDS_T_source
5)Boundary Conditions：
Options Type
default-interior interior
in velocity-inlet
out pressure-outlet
sym axis
wall wall
Set the air flow rate of the inlet under in-Edit-Momentum；choice boundary conditions of the inlet under in-Edit-UDS，such as uds_flux_0。
6）Reference V alues：Computer from-in
7）Solution Method：
Options Operation
Scheme SIMPLE
Gradient Least Squares Cell Based
Pressure Standard
Density First Order Upwind
Momentum Second Order Upwind
Energy QUICK
User Scalar 0 QUICK
8）Solution Initialization：
Choice in under Standard Initialization -Computer from，then make a single click on Initialize。
5、User defined scalar：
Define-User-Defined-Scalars
Options Operation
Number of User-Defined-Scalars 1
Inlet Diffusion select
UDS Index 0
Solution Zones all fluid zones
Flux Function none
6、Save the settings
File-Write-Case&Data
7、Calculate
Run Calculation-Calculate
多孔介质在fluent中的操作方法 网络上传版本
如何在Fluent中实现多孔介质双能量方程(LNTE) How to use Non-equilibrium Thermal equation (LNTE) model for Porous media in Fluent Software ●请参照本人发表的文章： ●Please refer to the following papers： 1)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Wang Zhi–Q iang，Leng Yu，Tan He–Ping. Thermal and chemical reaction performance analyses of steam methane reforming in porous media solar thermochemical reactor，International Journal of Hydrogen Energy，39(2)：718-730，2014 关键词：Porous, Solar, Hydrogen, Methane, Reforming, P1 approximation, radiative heat transfer 2)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Tan He–Ping，Zhang Xiao-Feng，Mao Qian-Jun，Heat transfer analyses of porous media receiver with multi–dish collector by coupling MCRT and FVM method，Solar Energy，93：158–168，2013 关键词：Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo 3)Wang Fu–Qiang*，Shuai Yong*，Tan He–Ping，Yu Chun–Liang，Thermal Performance Analysis of Porous Media Receiver with Concentrated Solar Irradiation，International Journal of Heat and Mass Transfer，62：247–254，2013 关键词：Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo
学习fluent(流体常识及软件计算参数设置)
luent 中一些问题 ( 目录 ) 离散化的目的 计算区域的离散及通常使用的网格 控制方程的离散及其方法 各种离散化方法的区别 8 9 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1 如何入门 2 CFD 2.1 2.2 2. 3 2.4 2.5 2.6 计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语 理想流体( Ideal Fluid )和粘性流体( Viscous Fluid ) 牛顿流体( Newtonian Fluid )和非牛顿流体( non-Newtonian Fluid ) 可压缩流体 ( Compressible Fluid )和不可压缩流体( Incompressible Fluid ) 层流( Laminar Flow )和湍流( Turbulent Flow ) 定常流动( Steady Flow )和非定常流动( Unsteady Flow ) 亚音 速流动 (Subsonic) 与超音速流动( Supersonic ) 热传导( Heat Transfer )及扩散 ( Diffusion ) 2.7 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 3.2 3.3 3.4 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 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？ 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？ 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标 系？什么叫网格独立解？
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多孔介质中平面面板(plane surface)工具的使用
1、输出grid图形 2、选择surface---plane,打开plane surface面板 3、通过确定三个点来确定平面位置。单击slect point，出现提示，不点选cancel.在grid 图形的多孔介质区域任意位置右键点选3个点。 4、回到plane surface面板，勾选plane tool，则在grid图形的多孔介质区域出现一个平面。
若出现的平面与我们的预期相差比较大的话，可以单击reset points,可以获得一个特殊位置的平面。 5、打开多孔介质的控制面板，选择porou zone标签，点击update from plane tool按钮，获得方向矢量1，和方向矢量2的原始值，并与左下角的坐标系统比较，确定我们大概的旋转方向。 6、对比grid图形左下角的坐标系统，红线和红色箭头代表的是方向矢量1，绿线和绿色箭头代表的是方向矢量2 应该使红线和X正方向平行，绿线和Y正方向平行。具体的操作应该是： 一：先单击白线的蓝色箭头，固定了该方向在旋转过程中不变，可以保证在旋转的过程比较有规律，然后右键点选白线的红色箭头旋转红线的红色箭头到X的正轴； 二: 接下来应该是单击白线的红色箭头，固定该方向不变，单击白线的蓝色箭头，旋转绿线的绿色箭头指向Y的正轴。（所以多孔介质区域我们一般是设置在坐标系统里面，轴线等 与坐标系统无非直角角度关系）。把平面移动到图形外有利于旋转，比较清楚。平面
法线方向的移动是用鼠标右键单击平面阴影部分并拖动，横向移动则需按下shift并进行如上操作。 7、旋转到适当的位置后（鼠标右键拖动箭头），再次点击update from plane tool按钮，获得方向矢量1，和方向矢量2。 得到的数值很可能不是整数，这个时候我们可以把他简化为整数。例如：0.9123可以简化为1，0.01245可以简化为0，以此类推。
辐射和对流模型Fluent参数设置
辐射和对流模型Fluent参数设置 1.读入***.mesh文件，并对网格文件进行进行检查，Grid→cheek，主要看最小体积和最小面积不能为负，之后进行刻度转换，Grid→scale，在Gmbit 里面建模默认尺寸为米，与实际尺寸之间要进行转化，如下图： 2.选择求解器，Define→Models→sover……根据情况选择，如上图：接着选择辐射模型，Define→Models→Radiation，如下图，当Radiation Model面板上 点击ok时，会出现一个信息提示框，告诉你新 的材料物性被添加了，你将在后面设置物性参 数，因此现在只需单击ok确认这个信息即可， 如下图： 注意：当你激活辐射模型后，Fluent会自动打开能量求解器，如下图： 不用再Define→Models→Energy……
3.设置流体粘性，由于模型中空气流速比较大，设成双方程模型：如下图： 4.设置操作条件，此模型此有流体，属有重力情况，Define→Operating Conditions，选中 Gravity.Y方向加速度设置为-9.8 2 m,击OK确定。 /s 设置工作温度，在后面要激活的Boussinesq model要用到，（Boussinesq model：
考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设） 5. 定义材料并设置其物理属性 Define →Material …… 先定义空气物性，要定义成有浮力的，取Boussinesq 选项。 Density=1.1653/m kg ，()k kg j C p ?=/1005 Thermal Conductivity=0.0267()k m w ?/，Material Type ：fluid ； Thermal Expansion Coefficient =0.0033()k /1。 通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function 中保持默认值，在要解决的问题中不涉及到散射问题；设定热扩散系数（用boussinesq 模型时）为1e-5K -1。单击Change/Create ，关闭Materials 面板。 6.设置边界条件Define → Boundary Conditions ……
Fluent求解参数设置
求解参数设置（Solution Methods/Solution Controls）： 在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来完成。在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格式等。 在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的流体或者处于封闭域中的流体。 ? 求解的控制方程: 在求解参数设置中，可以选择所需要求 解的控制方程。可选择的方程包括Flow(流动方 程)、Turbulence(湍流方程)、Energy(能量方 程)、Volume Fraction(体积分数方程)等。在 求解过程中，有时为了得到收敛的解，先关闭 一些方程，等一些简单的方程收敛后，再开启 复杂的方程一起计算。 ? 选择压力速度耦合方法: 在基于压力求解器中，FLUENT提供了压 力速度耦合的4种方法，即SIMPLE、 SIMPLEC(SIMPLE．Consistent)、PISO以及 Coupled。定常状态计算一般使用SIMPLE或者 SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO方 法。PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定常 状态计算和过渡计算。需要注意的是压力速度 耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不可 以使用。 在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，但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弛迭代时。 对于相对简单的问题(如没有附加模型激活的层流流动)，其收敛性可以被压力速度耦合所限制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解。在SIMPLEC算法中，压力校正亚松弛因子通常设为1.0，它有助于收敛，但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到1.0可能会导致流动不稳定，对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE算法。对于包含湍流或附加物理模型的复杂流动，只要用压力速度耦合做限制，SIMPLEC就会提高收敛性，它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数，在这种情况下，SIMPLE和SIMPLEC 会给出相似的收敛速度。 对于所有的过渡流动计算，推荐使用PISO算法邻近校正。它允许用户使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松弛因子1.0。对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会比具有较好的亚松弛因子的SIMPLE或SIMPLEC好。对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。 当使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松弛因子为1.0或者接近1.0。如果只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，则要设定动量和压力的亚松弛因子之和为1.0(例如，压力亚松弛因子0.3，动量亚松弛因子0.7)。
详细FLUENT实例讲座翼型计算
详细FLUENT实例讲座翼型计算 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑
CAE联盟论坛精品讲座系列 详细FLUENT实例讲座-翼型计算 主讲人：流沙 CAE联盟论坛总版主 1.1 问题描述 翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为 RAE2822，其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫，攻角3.19°情况下，翼型的升阻系数及流场分布，并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。 b5E2RGbCAP 1.p ng(12.13 K>2018/7/29 23:41:251.2 FLUENT前处理设置Step 1：导入计算模型 以3D，双精度方式启动FLUENT14.5。 利用菜单【File】>【Read】>【Mesh…】，在弹出的文件选择对话框中选择网格文件rae2822_coarse.msh，点击OK按钮选择文件。如图2所示。p1EanqFDPw
点击FLUENT模型树按钮General，在右侧设置面板中点击按钮Display…，在弹出的设置对话框中保持默认设置，点击Display按钮，显示网格。如图3所示。DXDiTa9E3d 2.png(11.51 K>2018/7/29 23:41:25
3.png(33.41 K>2018/7/29 23:41:253-2.png(52.04 K>2018/7/29 23:41:25Step 2：检查网格 采用如图4所示步骤进行网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点，在右侧面板中通过按钮Scale…、Check及 Report Quality实现网格检查。 4.png(12. 10 K>RTCrpUDGiT2018/7/29 23:41:25点击按钮Check，在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出，网格尺寸分布： x轴：-48.97~50m
多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动
多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用（而不是完全的多孔介质模型），这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 1、多孔介质模型的限制 如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。 ● 流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的，因为它意味着FLUENT 不会正确的描述通过介质的过渡时间。 ● 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 2、多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成，一部分是粘性损失项 (Darcy)，另一个是内部损失项： ∑∑==+=31312 1j j j j ij j ij i v v C v D S ρμ 其中S_i 是i 向(x, y, or z)动量源项，D 和C 是规定的矩阵。在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度（或速度方阵）成比例。 对于简单的均匀多孔介质： j j i i v v C v S ραμ2 12+= 其中a 是渗透性，C2是内部阻力因子，简单的指定D 和C 分别为对角阵1/a 和C2，其它项为零。 FLUENT 还允许模拟的源项为速度的幂率： ()i C C j i v v C v C S 10011-== 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意：在幂律模型中，压降是各向同性的，C_0的单位为国际标准单位。
(整理)多孔介质-Fluent模拟
7.19多孔介质边界条件 多孔介质模型适用的范围非常广泛，包括填充床，过滤纸，多孔板，流量分配器，还有管群，管束系统。当使用这个模型的时候，多孔介质将运用于网格区域，流场中的压降将由输入的条件有关，见Section 7.19.2.同样也可以计算热传导，基于介质和流场热量守恒的假设，见Section 7.19.3. 通过一个薄膜后的已知速度/压力降低特性可以简化为一维多孔介质模型，简称为“多孔跳跃”。多孔跳跃模型被运用于一个面区域而不是网格区域，而且也可以代替完全多孔介质模型在任何可能的时候，因为它更加稳定而且能够很好地收敛。见Section 7.22. 7.19.1 多孔介质模型的限制和假设 多孔介质模型就是在定义为多孔介质的区域结合了一个根据经验假设为主的流动阻力。本质上，多孔介质模型仅仅是在动量方程上叠加了一个动量源项。这种情况下，以下模型方面的假设和限制就可以很容易得到： ?因为没有表示多孔介质区域的实际存在的体，所以fluent默认是计算基于连续性方程的虚假速度。做为一个做精确的选项，你可以适用fluent 中的真是速度，见section7.19.7。 ?多孔介质对湍流流场的影响，是近似的，见7.19.4。 ?当在移动坐标系中使用多孔介质模型的时候，fluent既有相对坐标系也可以使用绝对坐标系，当激活相对速度阻力方程。这将得到更精确的源项。 相关信息见section7.19.5和7.19.6。 ?当需要定义比热容的时候，必须是常数。 7.19.2 多孔介质模型动量方程 多孔介质模型的动量方程是在标准动量方程的后面加上动量方程源项。源项包含两个部分：粘性损失项（达西公式项，方程7.19-1右边第一项），和惯性损失项（方程7.19-1右边第二项） (7.19-1)
FLUENT多孔介质数值模拟设置
FLUENT多孔介质数值模拟设置 多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用（而不是完全的多孔介质模型），这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。 流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的，因为它意味着FLUENT不会正确的描述通过介质的过渡时间。 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成，一部分是粘性损失项 (Darcy)，另一个是内部损失项： 其中S_i是i向(x, y, or z)动量源项，D和C是规定的矩阵。在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度（或速度方阵）成比例。 对于简单的均匀多孔介质： 其中a是渗透性，C_2时内部阻力因子，简单的指定D和C分别为对角阵1/a 和C_2其它项为零。 FLUENT还允许模拟的源项为速度的幂率： 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意：在幂律模型中，压降是各向同性的，C_0的单位为国际标准单位。 多孔介质的Darcy定律 通过多孔介质的层流流动中，压降和速度成比例，常数C_2可以考虑为零。忽略对流加速以及扩散，多孔介质模型简化为Darcy定律： 在多孔介质区域三个坐标方向的压降为：
完整word版,fluent中多孔介质设置问题和算例
经过痛苦的一段经历，终于将局部问题真相大白，为了使保位同仁不再经过我之痛苦，现在将本人多孔介质经验公布如下，希望各位能加精： 1。Gambit中划分网格之后，定义需要做为多孔介质的区域为fluid,与缺省的fluid分别开来，再定义其名称，我习惯将名称定义为porous; 2。在fluent中定义边界条件define-boundary condition-porous(刚定义的名称)，将其设置边界条件为fluid,点击set按钮即弹出与fluid边界条件一样的对话框，选中porous zone与laminar复选框,再点击porous zone标签即出现一个带有滚动条的界面；
3。porous zone设置方法： 1）定义矢量：二维定义一个矢量，第二个矢量方向不用定义，是与第一个矢量方向正交的；
三维定义二个矢量，第三个矢量方向不用定义，是与第一、二个矢量方向正交的； （如何知道矢量的方向：打开grid图，看看X,Y,Z的方向，如果是X向，矢量为1,0,0,同理Y向为0,1,0，Z向为0,0,1,如果所需要的方向与坐标轴正向相反，则定义矢量为负） 圆锥坐标与球坐标请参考fluent帮助。 2）定义粘性阻力1/a与内部阻力C2：请参看本人上一篇博文“终于搞清fluent中多孔粘性阻力与内部阻力的计算方法”，此处不赘述；
3）如果了定义粘性阻力1/a与内部阻力C2,就不用定义C1与C0，因为这是两种不同的定义方法，C1与C0只在幂率模型中出现，该处保持默认就行了； 4）定义孔隙率porousity，默认值1表示全开放，此值按实验测值填写即可。 完了，其他设置与普通k-e或RSM相同。总结一下，与君共享!
FLUENT操作过程及全参数选择
振动流化床仿真操作过程及参数选择 1创建流化床模型。 根据靳海波论文提供的试验机参数，创建流化床模型。流化床直148mm 高1m开孔率9%孔径2mm在筛板上铺两层帆布保证气流均布。 因为实验机为一个圆形的流化床，所以可简化为仅二维模型。而实际实验中流化高度远小于1m甚至500mm所以为提高计算时间，可将模型高度缩为500mm由于筛板上铺设两层帆布以达到气流均分的目的，所以认为沿整个筛板的进口风速为均匀的。最终简化模型如下图所示： 上图为流化后的流化床模型，可以看出流化床下端的网格相对上端较密，因为流化行为主要发生的流化床下端，为了加快计算时间，所以采用这种下密上疏的划分方式。其中进口设置为velocity inlet ;出口设置为outflow ；左右两边分为设置为wall。在GAMBIT中设置完毕后，输出二维模型vfb.msh。 outflow 边界条件不需要给定任何入口的物理条件，但是应用也会有限制，大致为以下四点： 1.只能用于不可压缩流动
2.出口处流动充分发展 3.不能与任何压力边界条件搭配使用（压力入口、压力出口） 4.不能用于计算流量分配问题（比如有多个出口的问题） 2 打开FLUENT 6326，导入模型vfb.msh 点击GRID—CHECK检查网格信息及模型中设置的信息，核对是否正确，尤其查看是否出现负体积和负面积，如出现马上修改。核对完毕后，点击GRID-SCAL弹出SCALEGRID窗口，设置单位为mm 并点击change length unit 按钮。具体设置如下： 3设置求解器 保持其他设置为默认，更改TIME为unsteady，因为实际流化的过程是随时间变化的。 （1）pressure based 求解方法在求解不可压流体时，如果我们联立求解 从动量方程和连续性方程离散得到的代数方程组，可以直接得到各速
Fluent计算多孔介质模型资料
广东省深圳市宝安区沙井辛养社区西部工业园 TEL:+86-755-3366-8888 FAX:+86-755-3366-0612 Fluent计算多孔介质模型资料 这是一个多孔介质例子，进口速度为0.01m/s,组份为液态水和氧气，其中氧气从多孔介质porous jump 渗透过去，如何看氧气在tissue中扩散的。 porous jump的face permeability1 a=e-8 m_2 thickness 设为0.0001 pressure jump coefficient为默认 porous zone设置如下： direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each inertial resistance 100 each porosity 0.1 边界条件设置如下： Ab – wall - default Bc – wall – default Be – porous jump – face permeability 1e-8, porous medium thickness 0.0001 Cd – outflow rating – 0.5 De – wall – default Default interior – interior Default interior001 – interior Default interior019 – interior Ef – wall - default Fg – outflow rating – 1 Fluid - porous zone - direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each, inertial resistance 100 each, porosity 0.1 Gh- wall - default Hi – wall - default Hk - porous jump same conditions as other Ij – outflow – 0.5 Jk – wall – default Kl – wall – default
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帮助里自带的多孔介质算例-经典资料
Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous Media Introduction Many industrial applications involve the modeling of ow through porous media, such as _lters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas ow through porous media. The industrial problem solved here involves gas ow through a catalytic converter. Catalytic converters are commonly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances. Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium. The nature of the exhaust gas ow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to designe_cient catalytic converters: by modeling the exhaust gas ow, the pressure drop and the uniformity of ow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the ow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the ow _eld structure may be analyzed. This tutorial demonstrates how to do the following: _ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances. _ Calculate a solution for gas ow through the catalytic converter using the pressurebased solver. _ Plot pressure and velocity distribution on speci_ed planes of the geometry. _ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of ow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports. 许多工业应用都涉及通过多孔介质（如过滤器，催化剂床和填料）的流动模型。本教程说明如何建立和解决涉及气体通过多孔介质的问题。 这里解决的工业问题涉及通过催化转换器的气体流量。催化转化器通常用于通过将对环境有害的废气排放物转化为可接受的物质来净化汽油和柴油发动机的排放物。 这种排放的例子包括一氧化碳（CO），氮氧化物（NOx）和未燃烧的碳氢化合物燃料。这些废气排放物被迫通过衬底，该衬底是涂覆有诸如铂或钯的金属催化剂的陶瓷结构。 排气流量的性质是决定催化转化器性能的一个非常重要的因素。特别重要的是通过基底的压力梯度和速度分布。因此，使用CFD分析来设计催化转换器：通过对排气流量进行建模，可以确定通过基板的流量的压降和流量的均匀性。在本教程中，FLUENT 用于模拟通过催化转化器几何形状的氮气流量，从而可以分析流量结构。 本教程演示了如何执行以下操作： _设置具有适当阻力的基材的多孔区域。 _使用基于压力的解算器计算通过催化转化器的气体流量的解决方案。 _绘制几何体特定平面上的压力和速度分布。 _确定通过基材的压降和不均匀的程度 通过使用X-Y图和数字报告的几何横截面的流量。 Prerequisites This tutorial assumes that you are familiar with the menu structure in FLUENT and that you have completed Tutorial 1. Some steps in the setup and solution procedure will not be shown explicitly. 本教程假设您熟悉FLUENT中的菜单结构您已完成教程1.设置和解决方案过程中的某些步骤不会明确显示。Problem Description
第2章 fluent的计算步骤
FLUENT6.1全攻略 第二章 FLUENT的计算步骤 本章通过一个稍微复杂一些的算例再次演示FLUENT的求解过程。这个算例的内容是计算一个二维弯管中的湍流流动和热传导过程，在这个算例中可以看到FLUENT计算的标准流程，其中包括： （1）如何读入网格文件。 （2）如何使用混合的单位制定义几何模型和物质属性。 （3）如何设定边界条件和和物质属性。 （4）如何初始化计算并用残差曲线监视计算进程。 （5）如何用分离求解器计算流场。 （6）如何用FLUENT的图形显示功能检查流场。 （7）如何用二阶精度离散格式获得更高精度的流场。 （8）以温度梯度为基准调整网格以提高对温度场的计算精度。 2.1 问题概述 图2-1 弯管流动图示 如图2-1所示，温度为26℃的冷流体流过弯管，温度为40℃的热流体从转弯处流入， 1
FLUENT6.1全攻略 并与主流中的冷流体混合。管道的尺寸如图2-1所示，单位为英寸，而边界条件和流体材料性质则采用国际单位制。入口处的雷诺数为2.03 x 105，因此必须使用湍流模型。 2.2 处理网格 网格处理包括网格的输入、检查、光顺、比例转换和显示等操作，下面分别进行介绍。 2.2.1读入网格文件 首先启动FLUENT的2D版，然后读入网格文件： File -> Read -> Case... 这个算例的网格文件可以在FLUENT6.1为用户提供的文档光盘中找到，路径是： cdrom:\fluent6.1\help\tutfiles\elbow\elbow.msh 2.2.2检查网格 执行下列菜单操作，进行网格检查： Grid -> Check 此时控制台窗口中会显示与网格有关的信息，包括网格空间范围、体积信息、表面积信息、节点信息等等。网格中存在的任何错误都会出现在这个信息报告中，其中最需要检查的是网格单元的体积不能为负值，否则计算将无法继续下去。 图2-2 Smooth/Swap Grid（光顺/转换网格）面板 2
Fluent建模教程
目录 1.理论知识 1.1Gambit软件的介绍 1.2Fluent软件的介绍 1.3Exceed.13+Gambit.V 2.4.06+Fluent.6.3安装介绍 2.建模过程 2.1Gambit 启动 2.2建立几何模型 3.网格划分 3.1划分网格 3.2检查网格划分情况 3.3设置边界类型 3.4输出网格文件 4.计算求解 4.1检查网格并定义长度单位 4.2设置计算模型 4.3设置流体材料属性 4.4设置边界条件 4.5求解初始化 4.6设置残差监视 4.7保存case文件 4.8求解计算 4.9保存计算结果 5.后期处理 5.1读入case和data文件 5.2显示网格 5.3创建相关面 5.4计算各单电池获得的质量流率 5.5绘制图表 6.参考链接
第一章理论知识 1.1Gambit软件的介绍 GAMBIT是为了帮助分析者和设计者建立并网格化计算流体力学（CFD）模型和其它科学应用而设计的一个软件包。GAMBIT通过它的用户界面（GUI）来接受用户的输入。GAMBIT GUI简单而又直接的做出建立模型、网格化模型、指定模型区域大小等基本步骤，然而这对很多的模型应用已是足够了。 面向CFD分析的高质量的前处理器，其主要功能包括几何建模和网格生成。由于GAMBIT本身所具有的强大功能，以及快速的更新，在目前所有的CFD前处理软件中，GAMBIT稳居上游。 GAMBIT软件具有以下特点： ☆ACIS内核基础上的全面三维几何建模能力，通过多种方式直接建立点、线、面、体，而且具有强大的布尔运算能力，ACIS内核已提高为ACIS R12。该功能大大领先于其它CAE软件的前处理器； ☆可对自动生成的Journal文件进行编辑，以自动控制修改或生成新几何与网格； ☆可以导入PRO/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等大多数CAD/CAE软件所建立的几何和网格。导入过程新增自动公差修补几何功能，以保证GAMBIT与CAD软件接口的稳定性和保真性，使得几何质量高，并大大减轻工程师的工作量； ☆新增PRO/E、CATIA等直接接口，使得导入过程更加直接和方便； ☆强大的几何修正功能，在导入几何时会自动合并重合的点、线、面；新增几何修正工具条，在消除短边、缝合缺口、修补尖角、去除小面、去除单独辅助线和修补倒角时更加快速、自动、灵活，而且准确保证几何体的精度； ☆G/TURBO模块可以准确而高效的生成旋转机械中的各种风扇以及转子、定子等的几何模型和计算网格； ☆强大的网格划分能力，可以划分包括边界层等CFD特殊要求的高质量网格。GAMBIT中专用的网格划分算法可以保证在复杂的几何区域内直接划分出高质量的四面体、六面体网格或混合网格； ☆先进的六面体核心(HEXCORE)技术是GAMBIT所独有的，集成了笛卡尔网格和非结构网格的优点，使用该技术划分网格时更加容易，而且大大节省网格数量、提高网格质量； ☆居于行业领先地位的尺寸函数（Size function）功能可使用户能自主控制网格的生成过程以及在空间上的分布规律，使得网格的过渡与分布更加合理，最大限度地满足CFD分析的需要；