fluent流体仿真实例

合集下载

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种流体计算动力学软件,可用于解决各种流体力学问题。

本文将详细介绍ANSYS Fluent中文版的流体计算工程案例,包括案例的基本背景、模拟过程和结果分析。

这些案例旨在帮助用户深入了解ANSYS Fluent的使用方法和流体计算工程实践。

一个典型的案例是流体在管道中的流动。

该案例背景是,一根长直管道内有水流动,管道的直径为0.1米,长度为10米。

水的初始速度为1 m/s,管道的壁面是光滑的,管道两端的压差为100Pa。

现在需要使用ANSYS Fluent模拟该流体流动过程,并进一步分析不同参数对流动的影响。

首先,在ANSYS Fluent中创建一个新的仿真项目,并选择“仿真”模块。

在界面上点击“新建”按钮,在弹出的对话框中填写相应的参数,例如案例名称、计算器类型和尺寸单位。

点击“确定”后,进入模拟设置页面。

首先,需要定义获得流动场稳定解所需的物理模型和求解方法。

在“物理模型”选项卡中,选择“连续相”和“非恒定模型”。

在“湍流模型”中选择某种适合的模型,例如k-ε模型。

在“重力”选项卡中,定义流体的密度和重力加速度。

接下来,在“模型”选项卡中,定义管道的几何和边界条件。

选择“管道”作为流体领域的几何模型,并定义长度、直径和内壁面的润滑系数。

在“边界”选项卡中,定义管道两端的入口和出口条件,例如速度和压力。

将管道两端的压力差设置为100Pa,在入口处设置水的初始速度为1 m/s。

在出口处选择“出流”边界条件。

完成几何和边界条件的定义后,点击“模拟”选项卡进入模拟设置界面。

在“求解控制”中,设置计算时间步长和迭代次数。

选择合适的网格划分方法,并进行网格划分。

点击“网格”选项卡,选择合适的网格类型,并进行网格划分。

在划分网格后,可以使用“导入”按钮导入网格文件,并进行网格优化。

完成设置后,点击“计算”按钮开始进行模拟计算。

在计算过程中,可以实时观察流体场的变化情况,并通过Fluent Post-processing工具进行结果分析。

【流体】Fluent周期性流动换热仿真实例-翅片换热器精选全文

【流体】Fluent周期性流动换热仿真实例-翅片换热器精选全文

精选全文完整版(可编辑修改)【流体】Fluent周期性流动换热仿真实例-翅片换热器案例描述:氨水在间断式翅片换热器的流动换热仿真。

由于在间断式翅片换热器中重复的几何单元多,这里取它的一个重复单元进行仿真分析即可,尺寸和边界条件见下图。

FLUENT 提供流向周期流的计算。

这种流动具有广泛的应用,如热交换管道以及通过水箱的管流。

在这些流动模式中,几何外形沿流动方向上具有重复性的特点,从而导致了周期性完全发展的流动。

这些周期性条件在足够的入口长度后就会形成,具体与雷诺数和几何外形有关。

周期性热传导的解策略:完成了周期性热传导常数壁面温度的用户输入之后,你就可以解决流动和热传导问题直至收敛。

最为有效的解决方法是首先解没有热传导的周期性流动,然后不改变流场来解热传导问题,具体步骤如下:1.在解控制面板中关闭能量方程选项。

菜单:Solve/Controls/Solution...。

2.解剩下的方程(连续性,动量以及湍流参数(可选))来获取收敛的周期性流动的流场解。

注意,当你在开始计算之前初始化流场时,请使用入口体积温度和壁面温度的平均值作为流场的初始温度。

3.回到解控制面板,关闭流动方程打开能量方程。

4.解能量方程直至收敛获取周期性温度场。

当同时考虑流动和热传导来解决周期性流动和热传导问题时,你就会发现上面所介绍的方法相当有效。

1、导入网格1.1 打开Fluent软件,选择2D求解器。

1.2 导入网格,网格源文件在文章底部有下载链接。

1.3 尺寸缩放。

在本案例的附件网格,需要点击Scale两次,如下图。

2、模型选择打开能量方程和湍流模型,其中,湍流模型设置如下。

3、材料在流体材料库中调出氨水ammonia-liquid (nh3)的物性。

4、计算域设置将计算域的材料设置为氨水。

5、边界条件5.1 翅片wall边界,包括wall-top和wall-bottom。

给定wall温度为350K,其余保持默认。

5.2 周期性边界,Periodic。

2004-06 FLUENT流体工程仿真计算实例与应用 韩占忠 王敬 兰小平 北京理工大学出版社

2004-06 FLUENT流体工程仿真计算实例与应用 韩占忠 王敬 兰小平 北京理工大学出版社

前言回到顶部↑空气、水、油等易于流动的物质被统称为流体。

在力的作用下,流体的流动可引起能量的传递、转换和物质的传送,利用流体进行力传递、进行功和能转换的机械就称为流体机械。

比如,泵是一种将电能转换为流体动能并输送液体的机械;风机是一种将机械能或电能转换为风能的机械;水力发电机就是一种将水的势能和动能转换为电能的一种机械。

此类例子举不胜举,因此,流体机械与我们的生活和工作密切相关。

流体力学就是一门研究流体流动规律以及流体与固体相互作用的一门学科,研究的范围涉及到风扇的设计,发动机内气体的流动以及车辆外形的减阻设计,水利机械的工作原理,输油管道的铺设,供水系统的设计,乃至航海、航空和航天等领域内动力系统和外形设计等等。

自从1687年牛顿定律公布以来,直到本世纪50年代初,研究流体运动规律的主要方法有两种:一是实验研究,以实验为研究手段;另一种是理论分析方法,利用简单流动模型假设,给出某些问题的解析解。

前者耗费巨大,而后者对于较复杂的非线性流动现象目前还有些无能为力。

20世纪70年代以来,飞速发展起来的计算流体力学为实验研究和理论研究都起到了促进作用,也为简化流动模型提供了更多的依据,使很多分析方法得到发展和完善。

实验研究、理论分析方法和数值模拟已成为当前研究流体运动规律的三种基本方法。

任何流体运动的规律都是以质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律为基础的。

这些基本定律可由数学方程组来描述,如欧拉方程、N—S方程。

采用数值计算方法,通过计算机求解这些控制流体流动的数学方程,进而研究流体的运动规律,这样的学科就是计算流体力学。

尽管流动规律仍然满足质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律,但流体力学不同于固体力学,一个根本原因就在于流体的流动过程中发生了巨大的形变,使问题求解变得异常复杂。

其控制方程属于非线性的偏微分方程,除几个简单问题之外,一般来说很难求得解析解。

为此,对具体问题进行数值求解就成为研究流体流动的一个重要的研究方向和方法,其基础就是计算流体力学。

fluent的一个实例(波浪管道的内部流动模拟).

fluent的一个实例(波浪管道的内部流动模拟).

基于FLUENT 的波浪管道热传递耦合模拟CFD 可以对热传递耦合的流体流动进行模拟。

CFD 模拟可以观察到管道内部的流动行为和热传递,这样可以改进波浪壁面复杂通道几何形状中的热传递。

目的:(1) 创建由足够数量的完整波浪组成的波浪管道,提供充分发展条件; (2) 应用周期性边界条件创建波浪通道的一部分; (3) 研究不同湍流模型以及壁面函数对求解的影响; (4) 采用固定表面温度以及固定表面热流量条件,确定雷诺数与热特性之间的关系。

问题的描述:通道由重复部分构成,每一部分由顶部的直面和底部的正弦曲面构成,如图。

图1 管道模型空气的流动特性如下: 质量流量: m=0.816kg/s; 密度: ρ=1kg/m 3;动力粘度:μ=0.0001kg/(m ·s); 流动温度: Tb=300K ;流体其他热特性选择默认项。

流动初试条件:x 方向的速度=0.816m/s ; 湍动能=1m 2/s 2;湍流耗散率=1×105m 2/s 3。

所有湍流模型中均采用增强壁面处理。

操作过程:一、 完整波浪管道模型的数值模拟(1) 计算Re=u H/v=0.816×1/ (0.0001/1) =8160Cf/2=0.0359Re -0.2=0.0359× (8160)-0.2=0.00592590628.00059259.0816.02=⨯==f t C u uy +=u t y/v y=0.00159(2)创建网格本例为波浪形管道,管道壁面为我们所感兴趣的地方所以要局部细化。

入口和出口处的边界网格设置如图。

图2 边网格生成面网格图3 管道网格(3)运用Fluent进行计算本例涉及热传递耦合,所以在fluent中启动能量方程,如图。

图4 能量方程设定条件,湍流模型选择标准k-e模型,近壁面处理选择增强壁面处理。

图5 湍流模型设定材料,密度为1,动力粘度改为0.0001如图。

图6 材料设定设定边界条件,入口速度为0.816,湍动能为1,湍流耗散率为100000。

fluent流体工程仿真计算实例与应用

fluent流体工程仿真计算实例与应用

fluent流体工程仿真计算实例与应用1. 引言随着计算机技术的发展,流体动力学仿真技术在工业领域得到广泛的应用。

FLUENT是流体动力学仿真中非常常用的软件之一,用于求解复杂流场问题。

本文将介绍FLUENT的基本原理以及其在工程中的应用。

2. FLUENT的基本原理FLUENT采用了基于有限体积法和压力关联法的数值方法。

它将流体域离散化为一个网格,然后在网格中进行求解。

由于压力和速度是流体动力学中的基本物理量,因此FLUENT采用了压力关联法来处理这些量。

此外,FLUENT还采用了基于高阶差分方法的离散化方法,以提高数值计算的精度。

3. FLUENT的应用3.1 汽车行业汽车行业是FLUENT应用的重要领域之一。

在这个领域,FLUENT主要用于汽车设计的空气动力学分析。

通过FLUENT可以得到汽车各个部件的气流分布、流体阻力等重要参数,有助于车辆的设计和优化。

3.2 能源行业在能源行业,FLUENT被广泛用于燃烧和气流分析。

通过FLUENT可以得到燃烧过程中的温度、浓度等关键参数,有助于燃烧控制和优化。

此外,FLUENT还可以用于风力发电机的设计和优化。

3.3 航空航天行业在航空航天行业,FLUENT主要用于飞机的空气动力学分析。

通过FLUENT可以得到飞机的升力、阻力、气流分布等关键参数,有助于飞机的设计和优化。

4. 结论FLUENT是一款非常常用的流体动力学仿真软件,广泛应用于汽车、能源、航空航天等多个领域。

通过FLUENT可以得到流体动力学分析中的关键参数,有助于工程师做出更好的设计和优化。

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种用于计算流体力学的软件,通过数值模拟的方式进行流体分析和设计。

在实际应用中,需要使用流体计算工程案例来验证仿真结果的准确性和可靠性。

下面将介绍一些常见的应用案例。

1.汽车空气动力学设计。

在汽车设计中,空气动力学是一个非常重要的因素。

使用ANSYS Fluent可以对汽车外形进行流体分析,如气流、气压、气动力等。

通过对气流的模拟,可以优化车身外形设计,提高汽车的性能和燃油经济性。

2.船舶流场分析。

船舶的流体设计是提高船舶速度和燃油经济性的重要因素。

使用ANSYS Fluent可以对船舶外形和水动力性能进行分析。

通过模拟船舶在水中的流动情况,可以优化船体外形和螺旋桨设计,提高航行效率。

3.风力发电机设计。

风力发电机是一种通过风力发电的机械设备。

通过ANSYS Fluent对风场进行数值模拟,可以预测风力发电机的性能和稳定性。

通过分析叶片的气动力学特性,可以优化叶片的设计,提高风力发电机的发电效率。

4.石油钻井液流分析。

石油钻井过程中,需要注入液体来冷却钻头并加速岩屑的排除。

使用ANSYS Fluent对液体的流动情况进行数值模拟,可以预测液体的流动速度和压降,优化钻井液的配比,提高钻井效率。

5.医用注射器设计。

医用注射器是一种常见的医疗器械。

通过使用ANSYS Fluent分析注射器的流场,可以优化注射器的设计。

通过预测注射器注射药液时的速度和压降,可以优化注射器的内部结构和开孔位置,提高注射的精度和安全性。

总之,ANSYS Fluent可以应用于各种流体力学领域,帮助工程师们进行流体力学设计与分析,取得更高效准确的结果。

这些案例都为设计和实施各种流体系统提供了指导,可以大大提高工作效率。

Fluent二维流体动画实例两种方法

Fluent二维流体动画实例两种方法

二维流体动‎画实例软件版本Fluen‎t-6.3.26.Gambi‎t-2.2.30.具体步骤1.在Flue‎n t中导入‎已经定义好‎的各种参数‎条件的ca‎s文件开启Flu‎en t,选择2dd‎p,在Flue‎n t中,“File”—“Read”—“Case&Data”,选择文件夹‎“Fluen‎t-File”中的“mix-data.cas”文件。

这个二维模‎型的制作过‎程在PDF‎中有说明,上面的文件‎是已经做好‎的模型。

2.初始化数据‎在Flue‎n t中,“Solve‎”—“Initi‎a lize‎”—“Initi‎a lize‎”,点击“Init”,初始化完后‎点击“Close‎”关闭对话框‎,如图1所示‎。

图1 初始化数据‎3.定义动画在Flue‎n t中,“Solve‎”—“Anima‎t e”—“Defin‎e”,弹出Sol‎u tion‎Anima‎ti on 对‎话框,如图2所示‎的设置。

图2 动画设置对‎话框接下来点击‎图2对话框‎中的“Defin‎e”,弹出Ani‎m atio‎n Seque‎n ce对话‎框,在“Stora‎g e Type”中选择“PPM Image‎”,在“Stora‎g e Direc‎t ory”中设置动画‎序列的保存‎路径,注意路径不‎得有中文,在“Displ‎a y Type”中选择“Conto‎u rs”,弹出Con‎t ours‎对话框,按自己的显‎示需要设置‎好点击或直‎接点击“Displ‎a y”弹出显示窗‎口,再点击“Close‎”完成等值线‎的设置,想要更改D‎i spla‎y Type的‎话则点击“Prope‎r ties‎”即可,分别如图3‎~5所示。

图3 动画序列对‎话框设置图4 显示窗口图5 等值线设置‎设置完成后‎,在Anim‎ation‎Seque‎n ce对话‎框中点击O‎K完成设置‎,再在“Solut‎i on Anima‎ti on”对话框中点‎击OK完成‎设置。

fluent流体工程仿真计算实例与应用

fluent流体工程仿真计算实例与应用

fluent流体工程仿真计算实例与应用引言流体力学在工程和科学领域中扮演着重要的角色。

通过流体力学的研究,我们可以了解和预测液体和气体在不同条件下的行为。

然而,在真实的实验中,获取流体的准确和详细的数据是非常困难和昂贵的。

因此,流体工程仿真计算成为了一种重要的工具,它可以在实际实验之前通过计算的方式对流体进行建模和分析。

fluent流体工程仿真计算简介Fluent是一款商业化的流体动力学仿真软件,由ANSYS公司开发。

它是一个基于计算流体力学(CFD)的软件工具,能够对各种复杂的流体问题进行建模和分析。

该软件提供了丰富的功能和工具,使工程师能够模拟和解决涉及流体力学的问题。

流体力学仿真计算的优势与传统的实验方法相比,流体力学仿真计算具有以下几个优势: 1. 成本效益:流体力学仿真计算可以节约大量的实验成本,同时缩短了实验周期。

2. 控制参数的灵活性:在真实实验中,很多参数无法被精确控制,而在仿真计算中,我们可以精确地控制和调整各种参数。

3. 快速修改和优化:在实验中,修改和优化系统需要经历繁琐的实验过程,而在仿真计算中,可以轻松地进行快速修改和优化。

4. 可视化和详细分析:通过仿真计算,我们可以获得流体行为的详细信息,同时可以使用可视化工具展示仿真结果。

实例与应用1. 空气动力学仿真空气动力学是流体力学的一个重要分支,研究涉及空气流动的物体。

通过Fluent软件,我们可以对飞行器、汽车、建筑物等在空气中的流动行为进行仿真。

这样的仿真可以帮助工程师改进设计,提高性能和效率。

在空气动力学仿真中,我们可以通过设置不同的参数和条件,如飞行速度、角度、流体密度等,来模拟不同的飞行状态和环境。

通过仿真结果,可以获得飞行过程中的压力分布、升力和阻力等关键性能指标。

2. 建筑气流仿真在建筑领域中,气流对于建筑物的设计和能源消耗具有重要影响。

通过Fluent软件,可以对建筑物内、外的气流进行仿真。

建筑气流仿真可以帮助工程师优化建筑物的通风系统、改善空气质量、减少能耗。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

fluent流体仿真实例
引言
流体力学是研究物质的流动规律和力学性质的学科,而流体仿真则是在计算机环境下利用数值方法模拟流体力学过程的过程。

在流体力学研究和工程实践中,流体仿真已经成为一种非常重要的工具。

本文将探讨使用fluent软件进行流体仿真的实例,介绍其基本原理和应用。

什么是fluent?
fluent是一种流体仿真计算软件,它被广泛应用于工业和学术研究领域。

fluent
可以对不同类型的流体动力学问题进行建模和仿真,如空气动力学、燃烧和热传导等。

fluent是一款功能强大且易于使用的软件,能够提供准确可靠的流体力学仿
真结果。

流体仿真的基本原理
流体仿真建立在基本的流体力学原理之上,通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。

主要包括以下几个步骤:
1. 建立几何模型
在进行流体仿真之前,需要首先建立几何模型。

几何模型描述了流体领域的形状和结构,可以通过计算机辅助设计(CAD)软件进行建模。

常见的几何模型包括管道、汽车外形和飞机翼型等。

2. 网格划分
网格划分是流体仿真中的关键步骤,它将流体区域分割为有限数量的小单元,称为网格。

不同的网格划分方式会对仿真结果产生影响,因此需要根据具体问题选择合适的网格划分方法。

3. 设置边界条件
边界条件是仿真过程中的约束条件,描述了流场在模型边界上的行为。

根据具体问题,可以设置流体速度、压力和温度等边界条件。

4. 数值求解
数值求解是流体仿真的核心步骤,通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。

常用的数值方法包括有限体积法和有限元法等。

5. 结果分析
仿真计算完成后,需要对结果进行分析和后处理。

常见的后处理操作包括生成流线图、压力分布图和速度矢量图等。

一个fluent流体仿真实例
为了更好地理解fluent的应用,我们以空气动力学为例进行一个流体仿真实例。

1. 几何模型建立
假设我们要研究一辆汽车在高速行驶时的空气动力学性能。

首先需要在CAD软件中建立汽车外形的几何模型,包括汽车的车身、车轮和尾翼等。

2. 网格划分
根据几何模型,将流体区域划分为小单元网格。

在汽车周围需要更密集的网格,以捕捉复杂的流动结构和涡旋。

3. 设置边界条件
设置边界条件是流体仿真中的关键步骤。

在这个实例中,我们可以设置汽车表面的边界条件为非滑移壁面,将汽车前进方向设置为入流边界,并设置出流边界以模拟空气流出的情况。

4. 数值求解
选择合适的数值方法并进行数值求解。

在fluent中,可以选择有限体积法来进行数值求解,通过离散化求解流体动力学方程组,得到流场的数值解。

5. 结果分析
对仿真结果进行分析和后处理。

可以生成汽车周围流线图,观察流动结构和涡旋的分布情况。

同时可以提取汽车表面的压力分布图和抗力系数等工程性能参数。

总结
本文简要介绍了fluent流体仿真的基本原理和应用,并以一个空气动力学实例对其进行了详细说明。

流体仿真作为一种重要的工具,可以帮助工程师和研究人员更好地理解和分析流体流动的性质和行为。

通过合理地设置几何模型、网格划分和边界条件,并选择适当的数值方法进行求解,可以得到准确可靠的流体仿真结果,为工程设计和科学研究提供有力支持。

相关文档
最新文档