海川化工论坛_Fluent帮助文件
fluent使用方案 -回复
fluent使用方案-回复fluent使用方案-简介及安装Fluent 是一种在计算流体力学（CFD）模拟中广泛使用的高级软件工具。
它是一个基于有限体积法的求解器，可以用于模拟流体流动、换热和其他相关现象。
Fluent 提供了一个直观和易于使用的用户界面，使用户能够轻松地构建模型、设置边界条件、求解和分析结果。
本文将为您介绍Fluent 的安装步骤，以帮助您开始使用这一强大的工具。
第一步：获取Fluent 软件您可以从Ansys 公司的官方网站上下载Fluent 软件。
请确保您从官方网站下载软件，以确保获得最新版本并避免下载非法或已损坏的副本。
第二步：选择合适的版本和许可证下载Fluent 软件后，您需要选择合适的版本和许可证类型。
Fluent 提供了各种版本，包括个人学术版、企业版和研究版等。
根据您的需求和可用资源选择合适的版本。
第三步：安装Fluent 软件安装Fluent 软件非常简单。
双击下载的安装包，然后按照安装向导的指示进行操作即可。
您可能需要提供一些基本的系统信息和许可证密钥。
请确保您拥有管理员权限或拥有足够的权限来安装软件。
第四步：启动Fluent安装完成后，您可以从开始菜单或桌面图标中启动Fluent 软件。
在启动过程中，您可能需要提供许可证密钥。
Fluent 将在您的计算机上创建一个工作目录，用于存储模型和结果文件。
Fluent 使用方案-模型设置第一步：创建几何模型在Fluent 中，您首先需要创建一个几何模型。
可以通过几何建模软件（如Ansys DesignModeler）导入现有几何模型，也可以使用Fluent 内置的几何建模工具创建几何体。
第二步：定义物理属性在模型中，您需要定义各种物理属性，如流体类型、边界条件和材料属性。
Fluent 提供了广泛的物理模型和材料库，您可以根据需要选择。
第三步：网格划分在模拟之前，您需要划分模型网格。
网格划分对模拟结果和计算效率至关重要。
fluent论坛精华常见问题[]
![fluent论坛精华常见问题[]](https://img.taocdn.com/s3/m/53374d01a5e9856a5612602b.png)
湍流与黏性有什么关系？湍流和粘性都是客观存在的流动性质.湍流的形成需要一定的条件，粘性是一切流动都具有的.流体流动方程本身就是具非线性的.NS方程中的粘性项就是非线性项，当然无粘的欧拉方程也是非线性的.粘性是分子无规则运动引起的，湍流相对于层流的特性是由涡体混掺运动引起的.湍流粘性是基于湍流体的parcel湍流混掺是类比于层流体中的分子无规则运动，只是分子无规则运动遥远弱些吧了.不过，这只是类比于，要注意他们可是具有不同的属性.粘性是耗散的根源，实际流体总是有耗散的.而粘性是制约湍流的.LANDAU说，粘性的存在制约了湍流的自由度.湍流粘性系数和层流的是不一样的,层流的粘性系数基本可认为是常数,可湍流中层流底层中粘性系数很小,远小于层流时的粘性系数;而在过渡区,与之相当,在一个数量级;在充分发展的湍流区,又远大于层流时的粘性系数.这是鲍辛内斯克1987年提出的.1 FLUENT的初始化面板中有一项是设置从哪个地方开始计算(compute from),选择从不同的边界开始计算有很大的区别吗?该怎样根据具体问题选择从哪里计算呢?比如有两个速度入口A和B,还有压力出口等等，是选速度入口还是压力出口?如果选速度入口,有两个,该选哪个呀?有没有什么原则标准之类的东西？一般是选取ALL ZONE，即所有区域的平均处理，通常也可选择有代表性的进口(如多个进口时)进行初始化.对于一般流动问题，初始值的设定并不重要，因为计算容易收敛.但当几何条件复杂，而且流动速度高变化快(如音速流动)，初始条件要仔细选择.如果不收敛，还应试验不同的初始条件，甚至逐次改变边界条件最后达到所要求的条件.2 要判断自己模拟的结果是否是正确的，似乎解的收敛性要比那些初始条件和边界条件更重要，可以这样理解吗？也就是说，对于一个具体的问题，初始条件和边界条件的设定并不是唯一的，为了使解收敛，需要不断调整初始条件和边界条件直到解收敛为止，是吗？如果解收敛了，是不是就可以基本确定模拟的结果是正确的呢？对于一个具体的问题，边界条件的设定当然是唯一的，只不过初始化时可以选择不同的初始条件（指定常流），为了使解的收敛比较好，我一般是逐渐的调节边界条件到额定值（ "额定值"是指你题目中要求的入口或出口条件，例如计算一个管内流动，要求入口压力和温度为10MPa和3000K，那么我开始叠代时选择入口压力和温度为1MPa 和500K（假设，这看你自己问题了），等流场计算的初具规模、收敛的较好了，再逐渐调高压力和温度，经过好几次调节后最终到达额定值10MPa和3000K，这样比一开始就设为10MPa和3000K收敛的要好些）这样每次叠代可以比较容易收敛，每次调节后不用再初始化即自动调用上次的解为这次的初始解，然后继续叠代.即使解收敛了，这并不意味着就可以基本确定模拟的结果是正确的，还需要和实验的结果以及理论分析结果进行对比分析.连续性方程不收敛是怎么回事？在计算过程中其它指数都收敛了，就continuity不收敛是怎么回事这和Fluent程序的求解方法SIMPLE有关.SIMPLE根据连续方程推导出压力修正方法求解压力.由于连续方程中流场耦合项被过渡简化，使得压力修正方程不能准确反映流场的变化，从而导致该方程收敛缓慢.你可以试验SIMPLEC方法，应该会收敛快些.边界条件对应的一般设定方法边界条件对应的一般设定方法：*Genaeral--- pressure inlet;pressure outlet*Compressible flows---mass flow inlet;pressure far-field*Incompressible ---velocity inlet;outflow*Special----Inlet vent,outlet vent;intake fan ,exhaust fan; 这些设定并不必须完全吻合，但是只要坚持收敛快，计算准确，边界上计算参数的法向梯度不要太大即可.紊动能强度和长度尺度的设定方法：*Exhaust of a turbine----Intensity=20%, Length scale=1-10% of blade span*Downstream of perforated plate or screen--Intensity=10% ,Length scale=screen /hole size*Fully-developed flow in aduct or pipeIntensity=5% ,Length scale=hydrulic diameterFLUENT里的压强系数是怎么定义的？Cp =( p-p(far field))/(1/2*rho*U**2)采用Uer Define Function即可如何设置courant number?在fluent中，用courant number来调节计算的稳定性与收敛性.一般来说，随着courant number的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低.所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courant number从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courant number 的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courant number，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性courant number实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下压力相对压力（Relative Pressure）：以其中一端（或一点）的压力做为参考值，其他地方的压力与该端（或该点）的差值.弛滞压力（Stagnation or Total Pressure）：某一点静压与总压之和.静压（Static Pressure）：因流体分子零乱运动所造成的压力.动压（Dynamic Pressure）：因流体整体运动（Bulk Motion）所造成的压力.绝对压力（Absolute Pressure）：以绝对真空为零所量测到的压力. 表压（Gauge Pressure）：以一大气压为零，所量测到的压力.压力降（Pressure Drop）主要是因摩擦造成的压力降，所以损失的部分是静压部分.你可以想象管流的（Pipe Flow）完全发展流（Fully Developed Flow），压力是用来克服摩擦力.另外还会因形状因素造成压力降，例如管线的突增或突缩，会使得该区域局部发生分离现象，这也会造成压降，但不归类为静压损失与动压损失.不过在图示上，仅表示全压与静压线，所以可能会被归类为动压损失，不过这一部分因该算是形状损失.另外，operating pressure只是自己设定的一个计算参考压力，可以取任意值，最后coutour画出的静压是减掉operating pressure的值，所以计算结果与它无关耦合在fluent的define-->solver中有一个solver方法的选择问题，一个是segregated,另一个是couple一个传统的算法.一个是全耦合，一个是全耦合. 传统的方法就是解动量方程，然后对压力和速度进行解偶，这里面有经典的simple,simplec,piso等方法.多用于解不可压缩流体的流动问题.而全偶合方法则不是这样求解，是把所有所有的动量，连续、能量等方程“联立”进行直接的求解，这样的求解方法一般多用于计算可压缩流体的流动问题，特别象空气动力学问题基本上都是使用全偶合方式求解不收敛通常怎么解决？1.我一般首先是改变初值，尝试不同的初始化，事实上好像初始化很关键，对于收敛～2.FLUENT的收敛最基础的是网格的质量，计算的时候看怎样选择CFL数，这个靠经验3.首先查找网格问题，如果问题复杂比如多相流问题，与模型、边界、初始条件都有关系.4.边界条件、网格质量5.有时初始条件和边界条件严重影响收敛性，我曾经作过一个计算反反复复，通过修改网格，重新定义初始条件，包括具体的选择的模型，还有老师经常用的方法就是看看哪个因素不收敛，然后寻找和它有关的条件，改变相应参数.就收敛了6.A.检查是否哪里设定有误.比方用mm的unit建构的mesh,忘了scale...比方给定的b.c.不合里...B.从算至发散前几步,看presure分布,看不出来的话,再算几步,看看问题大概出在那个区域,连地方都知道的话,应该不难想出问题所在.C.网格,配合第二点作修正,或是认命点,就重建个更漂亮的,或是更粗略的来除错...D.再找不出来的话,我会换个solver...7.我解决的办法是设几个监测点，比如出流或参数变化较大的地方，若这些地方的参数变化很小，就可以认为是收敛了，尽管此时残值曲线还没有降下来.8.记得好像调节松弛因子也能影响收敛，不过代价是收敛速度.9.网格有一定的影响，最主要的还是初始和边界条件fluent for linux的安装有一个fluent_install文件，但是属性是不可执行的.用chmod更改属性后，运行之按照提示就可以安装了.fluent中如何导出流线我是这样做的display>pathline>xy-plot+write然后在y-cooridinate中选者gird 让后继续选择y-cooridinate在x-cooridinate中选择 path length纳闷的是有时能导出成功而有时就不行物理模型与数学模型在概念上的区别物理模型是指把实际的问题，通过相关的物理定律概括和抽象出来并满足实际情况的物理表征.比如，我们研究管道内的流体流动，抽象出来一个直管，和粘性流体模型，或者我们认为管道内的液体是没有粘性的，使用一个直管和无粘流体模型还有，我们根据热传导定律，认为固体的热流率是温度梯度的线形函数，相应的傅立叶定律就是导热问题的物理模型.因此，不难理解物理模型是对实际问题的抽象概念，对实际问题的一种描述方式这种抽象包括了实际问题的几何模型，时间尺度，以及相应的物理规律 .数学模型就是对物理模型的数学描写，比如N-S方程就是对粘性流体动力学的一种数学描写，值得注意的是，数学模型对物理模型的描写也要通过抽象，简化的过程边界条件的选择对计算来说是非常重要的，选择边界条件不仅和实际物理问题有关，还和选用的计算模型、计算区域、网格等因素有关比如，使用欧拉方程求解流场，壁面条件用滑移条件，也有人称之为无穿透条件就是du/dn＝0,（壁面上，用d表示偏导），这就是尼曼条件如果使用n－s方程，必须使用无滑移条件，就是u＝0（壁面上）再比如，做超音速绕流问题，远场边界的选择也是值得研究的问题如果计算区域划的足够大，可以直接用自由来流条件作为远场边界如果计算区域不是足够大，必须采用法线方向的尼曼不变量建立无反射边界条件最后，实际CFD模拟中，所有的边界处理最终都归于三类边界条件如果出现了其它形式，肯定不符合实际物理情形，这一点值得注意！在CFX中文档里有DIRICHLET BOUNDARY CONDITIONS和NEUMANN BOUNDARY CONDITIONS 迪利克莱条件也叫第一类边界条件，尼曼条件也叫第二类边界条件第一类就是给定流场变量在边界的数值第二类就是给定流场变量的边界法向导数还有一个叫罗宾斯（Robbins）条件，也就是第三类边界条件，就是给定变量和变量法向导数在边界处的联合分布对fluentfluent软件的本质无非就是做CFD计算fluent上所有的面板，最基本的功能就是实现两个目的1.选择问题的物理和数值方法（数值算法、粘性模型、辐射、多相等）2.边界的处理（fluent给的各种边界，udf自己写的）1. 从严格意义上讲，结构化网格是指网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元.它可以很容易地实现区域的边界拟合，适于流体和表面应力集中等方面的计算.网格生成的速度快.网格生成的质量好数据结构简单对曲面或空间的拟合大多数采用参数化或样条插值的方法得到，区域光滑，与实际的模型更容易接近.它的最典型的缺点是适用的范围比较窄.尤其随着近几年的计算机和数值方法的快速发展，人们对求解区域的复杂性的要求越来越高，在这种情况下，结构化网格生成技术就显得力不从心了.同结构化网格的定义相对应，非结构化网格是指网格区域内的内部点不具有相同的毗邻单元.即与网格剖分区域内的不同内点相连的网格数目不同.从定义上可以看出，结构化网格和非结构化网格有相互重叠的部分，即非结构化网格中可能会包含结构化网格的部分.2.如果一个几何造型中既有结构化网格，也有非结构化网格，分块完成的，那么分别生成网格后，是否可以直接就调入fluent中计算，还是还有进行一些处理？答：可以用TGRID把两种网格结合起来.浅谈对FLUENT的认识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，压力分布以及激波的捕捉，这些fluent做的很不错.对于多相流，旋转机械我没有做过，就不好随便说了希望做过其他方面工作的大侠也总结一下.对于运用fluent来求解问题，首先要对本身求解的物理模型有充分的了解，只有在这个基础上，才能够选择出正确的，计算模型以及相应的边界条件.对于fluent计算的方法，确实是采用的有限体积法，不过对基于非结构网格的5.X，我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格，因为非结构网格情况下，交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多.一般见到的非结构网格下FVM（有限体积法）多半还是采用的同位网格而非交错网格，这个问题还可以进一步探讨.对于非结构网格而言，目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了，再高精度目前还没法做到，或者说还没有做到很实用.对于gambit做网格，确实不是十分的理想，不过这个也不能怪罪gambit，因为非结构网格的生成方法，本身在理论上就有一些瑕疵（姑且这样说吧，不能说是错误，呵呵）所以对于一些十分复杂，而且特殊的流场，可能最终生成的网格会很不理想，这个时候多半需要采取一些其它的迂回的方法，例如将复杂区域分区，分成一些简单的区域，然后在简单区域里面生成网格，最后再组合，而不是将整个复杂区域教给gambit让其一次生成网格.有时在软件做不到的地方，就需要人想法补上了.对于壁面网格的问题，gambit中提供了生成边界层网格的方法，恩，不知道是否这个功能也同样不能满足所需.gambit中边界层网格只是在壁面法向进行特别的处理.对于壁面切向方向则是和边界层外网格尺度相当的.对于fluent的适用范围，我很同意stipulation的说法，本身fluent 是一个比较成熟的商业软件，换句话说，其适用的数值方法，多半也是目前相对比较成熟的方法之一.因此用fluent来做工程项目确实是很适合的，因为它相对效率较高，而且实际上fluent中有一些对特殊问题的简化处理其目的也是直接针对工程运用的.因此如果是完全的基于fluent做流场分析，然后做论文，这样是不行的.需要强调的是，fluent仅仅是一种CFD的工具，一个相对好用的工具.对于fluent做高速可压流动问题，我做的不多，不知道stipulation 兄对fluent评价怎样，我个人觉得，由于有限体积法本身对于求解有间断（激波）的流动问题就存在一定的误差的，有限体积法实际上应该更加的适合于不可压流动问题，因为这个方法本身的特点就保证了通量的守恒，对于不可压流动，那就是保证了整个流场的质量守恒.就我个人观点而言，对于算激波的问题似乎还是得要实用一些高精度格式，例如NND，TVD，时空守恒格式等.顺便问stipulation一个问题，在算钝头体（导弹）小攻角来流夸音速流动问题时，在计算中是否有激波的振荡现象？（这个好像说有人做出实验了，我们这边有人在计算，可是死活算不出来振荡，他用的是StarCD了）对于两相流和旋转机械，我插上两句.两相或者多项流动中，fluent 也提供了几种可用的方法，例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法，我对VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些，VOF方法称为体积函数法，以两相流动为例，VOF中定义一个基相，两相之间相互是不发生互融等反应的，通过计算每一个时间步下，各个网格单元中的体积函数，从而确定该网格中另外一项的比例，然后通过界面重构或者一些其它的方法来确定此单元网格中两相交界面的位置，从这个意义上说，VOF是属于界面跟踪方法.Cavitation 方法则不是这样，此方法不能用来明确的区分两相的界面等，但是可以用来计算某一的区域内所含的气泡的一个体积密度.对于旋转机械的流动问题，fluent中提供了几种方法，一种是就是很简单用坐标变换的概念化旋转为静止，然后添加一个惯性力.一种是所谓的多参考坐标系方法，还有就是混合面方法，最后是滑移网格方法.第一种方法自不用说，理论上是精确的，后面三钟方法中，fluent中以滑移网格方法计算的准确度最好，前面两种方法都有很强的工程背景并且是在此基础上简化而来的.但这些方法的运用都有一些前提条件.fluent公司还有另外的一个工具，MixSim是针对搅拌混合问题的专用CFD软件内置了专用前处理器，可迅速建立搅拌器和混合器的网格及计算模型.: 有没有用它做旋转机械内部流动的？同时其实是给商用CFD软件与科研用CFD之间的关系提出了很好的思考问题.其实就我所知道的搞CFD应用研究的人而言，他们很希望在现有的已经成熟的CFD技术基础上做一些改进，使之满足自己研究问题的需要.为此他们不希望整个程序从头到尾都是自己编，比如N-S 方程的求解，其实都是比较固定的.因此很多人都希望商用软件有个很好的接口能让用户自己加入模块，但是这一点其实真是很难做到，而且到底做到用户能交互的什么程度也很难把握.据握所知，有搞湍流模型研究的人用PHOENICS实现自己的模型，而边界处理以及数值方法等还是原方程的，据说star－CD也是商用软件中提供给用户自主性比较好的，fluent这方面到底如何就不得而知了，看stipulation所说的似乎也还是有限.因此，我觉得现在还是存在这样的问题：既不能依靠商用CFD软件搞研究，但也希望不用反复重复一些繁杂的、没有创造性的工作.我现在就是用fluent来计算旋转机械的内流场，那就说说旋转机械的流动问题吧.fluent中有几种处理旋转机械流动问题的模型，分别为旋转坐标系模型(Rotating Reference Frame)，多参考坐标系模型(MRF)，混和平面模型(Mixing Plane)，滑移网格模型(Sliding Mesh).其中，旋转坐标系模型仅适用于不考虑定子影响的流场，其思想就是在视转子为静止的旋转坐标系里进行定常计算，计算中考虑惯性力的影响；多参考坐标系模型(MRF)就是在前一模型的基础上考虑了定子对流场的影响，将流场按不同旋转速度划分成几个流动区域，每个区域里用旋转坐标系进行定常计算，在这些流动区域的交界面上强制流动速度的连续；混和平面模型是另一种用定常方法计算定子与转子相互影响下的流场的模型，它在不同流动区域之间的交界面上进行了一定的周向平均，消除了流动本身的非定常性，这种模型要优于MRF模型；滑移网格模型是采用滑移网格技术来进行流场的非定常计算的模型，用它计算的流场最接近于实际的流动，但这种模型需要耗费巨大的机器资源和时间.关于对商用CFD软件的看法，我比较赞同zzbb的看法，我们可以利用它里面成熟的计算方法，附加上自己提出的一些模型，这样研究问题，可以省很多的精力和时间，对于CFD的发展也是很有好处的.现在的商用软件提供的接口比较少，软件封装的比较死，这样不利于做科学研究，如果可以像linux的发展模式那样发展CFD，大家公开成熟的CFD代码，然后可以通过自由的研究，添加新的功能，相信CFD 发展的会更快，不过如果这样，那商用CFD软件就不好赚钱了至于商用软件开发源代码的问题，实在是不大可能.由于CFD应用很多领域，特别是还与核、航空、汽车等一些非常重要的工程领域相关，一般来说都属于高科技技术，鬼子是不会轻易公开的.比如phoenics 早在80年代初就开发完成并应用于工程，但是当时西方就是对共产。
FLUENT中文帮助完整版.0013
Eff Diff Coef of species-n ( t, sp, dil)n 种 Eff Diff 系数
Thermal Diff Coef of species-n ( sp)n 种热量 Diff 系数
Enthalpy of species-n ( sp)n 种焓
species-n Source Term ( rc, cpl)n 种 Source Term
Mole fraction of species-n ( sp, pdf, or ppmx)n 种摩尔分数
Concentration of species-n ( sp, pdf, or ppmx)n 种浓度
Lam Diff Coef of species-n ( sp, dil)n 种 Lam Diff 系数
Fine Scale Transfer Rate ( edc)精密标度传输率
1-Fine Scale Volume Fraction ( edc)精密标度体积分率
Reactions...反应 Rate of Reaction-n ( rc)n 反应速度
Arrhenius Rate of Reaction-n ( rc)n 反应阿伦纽斯速度
Mean Molecular Weight ( seg, pdf)平均分子量
Sound Speed ( id)声速
Wall Fluxes...间隔层通量
Wall Shear Stress ( v, cv)间隔层剪应力
phase-n Wall Shear Stress ( v, cv, emm)n 相间隔层剪应力
表 27.3.9：性质，间隔层通量，用户定义标量和用户定义存储列表
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目录前 言 (1)第二十一章 凝固和熔化的建模（6.0版本） (2)23.1凝固和熔化模型的概要和局限性 (3)23.2凝固/熔化模型的理论 (4)23.3使用凝固和熔化模型 (5)第二十四章 通过创建界面来显示和预报数据 (14)24.1 使用界面 (14)24.2 区域界面 (15)24.3 分割界面 (16)24.4 点界面 (18)24.5 直线和斜线平面 (21)24.6 平面 (25)24.7 二次曲面 (29)24.8 等值面 (31)24.9 剪切面 (33)24.10 变换表面 (35)24.11 分组、重命名和删除表面 (37)《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
前言本次翻译工作是由清洁能源技术论坛的会员“过滤与分离者”于2004年11月提出的，经过几个月的翻译整理，最终汇集成稿，当然由于作者水平有限，在翻译中还存在不少的问题，希望大家批评指正，以便我们进一步改进。
在翻译期间，得到“清洁能源技术论坛”各位会员的大力支持，具体的翻译工作如下：wangujunli21章第一、二节1－8页bruce21章第三节9－14页summered 24章第一至三节1－7页jordanupc 24章第四至五节8－15页（后由vvvms代替完成）jdaa0524 24章第六至七节 16－23页（后由xunbao 代替完成）xiongbin24章第八至九节 24－29页xamaomm 24章第十至十一节 29－34页本次工作由jackywzq、bitzhangjie、caohuali和sfsm编辑整理完成，本次工作还得到了“清洁能源技术论坛”论坛的brightsun、caoqx、gaojm等几位版主的大力支持，在此对他们付出的心血和汗水表示衷心感谢。
（说明：第二十一章的前两节是依据FLUENT6.1版本翻译完成的，其余的章节是依据FLUENT6.0版本翻译完成的）清洁能源技术论坛《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
Fluent经典问题及答疑2
Fluent经典问题及答疑251 对于出口有回流的问题，在出口应该选用什么样的边界条件（压力出口边界条件、质量出口边界条件等）计算效果会更好？（#42）52 对于不同求解器，离散格式的选择应注意哪些细节？实际计算中一阶迎风差分与二阶迎风差分有什么异同？（#69）53 对于FLUENT的耦合解算器，对时间步进格式的主要控制是Courant数（CFL），那么Courant数对计算结果有何影响？（#43）54 在分离求解器中，FLUENT提供了压力速度耦和的三种方法：SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它们的应用有什么不同？（#44）55 对于大多数情况，在选择选择压力插值格式时，标准格式已经足够了，但是对于特定的某些模型使用其它格式有什么特别的要求？（#60）56 计算流体力学中在设定初始条件和边界条件的时候总是要先选择一组湍流参数，并给出其初值。
如何选择并给出这些初值呢？有什么经验公式或者别的好的办法吗？（#73）57 讨论在数值模拟过程中采用四面体网格计算效果好，还是采用六面体网格更妙呢？(#70)58 如何将自己用C语言编辑的程序导入到FLUENT中？在利用UDF编写程序时需注意哪些问题？（#157）59 在UDF中compiled型的执行方式和interpreted型的执行方式有什么不同？(#72)60 在用gambit的时候，导入pro/e的stp文件后，在消去最短边的时候，有些最短边不能消去，其是空间线段，用面merge的方法和连接点的方法都不行，请问该怎么消去这类短边？（#144）61 FLUENT help和GAMBIT help能教会我们（特别是刚入门的新手）学习什么基本知识？（#126）62 FLUENT如何做汽车外流场计算的模拟？并且怎么可以得到汽车的阻力系数和升力系数？(#170)63 FLUENT模拟飞行器外部流场，最高MA多少时就不准确了？MA达到一定的程度做模拟需注意哪些问题？（#125）64 在用gambit建模，保存成*.msh文件时总是出现No entity的错误：Continuum Entity fluid does not contain any valid entity and is not written! Boundary Entity wall does not contain any validentity and is not written! 不知道是什么问题？产生的原因是什么？如何解决？(#150)65 在做燃烧模拟的时候，入口燃料温度定义为蒸发／离解开始时的温度（也就是，为离散相材料指定的蒸发温度“Vaporization Temperature”），这是指水分蒸发温度吗？一般是多少？（#196）66 在计算煤粉燃烧时遇到这样的问题：Warning: volatile + combustible fraction for lignite is greater than 1.0shell conduction zones 如何解决？67 FLUENT控制方程是无因次的还是有因次的？如果是无因次的，怎么无因次的？68 做飞机设计时，经常计算一些翼型，可是经常出现计算出来的阻力是负值，出现负值究竟是什么原因，是网格的问题还是计算参数设置的问题？(#71)69 FLUENT中的Turbulent intensify是如何定义的？该值应该是小于等于100%，可是我的计算中该值达到400%，不知为何？70 边界条件中湍流强度怎么设置：入口边界条件中的湍流强度和出口边界条件中的回流湍流强度怎么设置？是取默认值10%吗？（#135）71 关于Injection中的Total Flow rate：injection 选surface，此时选了好几个面（面积不一定完全相同，但颗粒的入口速度相同），那Total Flow Rate 是指几个面的总流量还是某一个面的啊？只能处理完全相同的面吗？(#160)72 FLUENT中能不能做插值：在ansys中的模型节点坐标和FLUENT中模型的节点坐标不一致，能不能在FLUENT中对所需要的ansys的节点进行插值？73 在模拟气固两相流时，斯托克斯假设是什么？dpm模型中的粒子流是指什么？74 大概需要划分100万个左右的单元，且只计算稳态流动，请问这样的问题PC机上算的了吗？如果能算至少需要怎样的计算机配置呢？(#76)75 在FLUENT中粘压力应该属于压力还是粘性力？76 GAMBIT划分三维网格后，怎样知道结点数？如何知道总生成多少网格（整个模型）？(#78) (#153)77 在FLUENT的后处理中可以显示一个管道的。
[转贴]网友的flluent问题汇总
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[转贴]网友的flluent问题汇总admin 发表于: 2007-7-10 16:56 来源: 水泵人PUMPREN－社区门户1 现在用FLUENT的UDF来加入模块，但是用compiled udf时，共享库老是连不上？解决办法：1〉你的计算机必须安装C语言编译器。
2〉请你按照以下结构构建文件夹和存放文件：libudf/src/*.c (*.c为你的源程序）；libudf/ntx86/2d(二维为2d，三维为3d）/makefile(由makefile_nt.udf改过来的）libudf/ntx86/2d(二维为2d，三维为3d）/user_nt.udf （对文件中的SOURCE,VERSION,PARALLEL_NODE进行相应地编辑）3〉通过命令提示符进入文件夹libudf/ntx86/2d/中，运行C语言命令nmake,如果C预言编译器按装正确和你的源程序无错误，那么此时会编译出Fluent需要的库文件(*.lib)这时再启动Fluent就不会出错了。
2 在使用UDF中用编译连接，按照帮助文件中给出的步骤去做了，结果在连接中报错“系统找不到指定文件”。
udf 文件可能不在工作目录中,应该把它拷到工作目录下,或者输入它的全部路径.3 这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。
在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。
如果你的初值取得好，你的迭代会很快收敛，但是你的残差却依然很高；但是当你改变初场到比较不同的值时，你的残差开始会很大，但随后却可以很快降低到很低的水平，让你看起来心情很好。
其实两种情况下流场是基本相同的。
由此来看，判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。
可以选定流场中具有特征意义的点，监测其速度，压力，温度等的变化情况。
如果变化很小，符合你的要求，即可认为是收敛了。
一般来说，压力的收敛相对比较慢一些的。
是否收敛不能简单看残差图，还有许多其他的重要标准，比如进出口流量差、压力系数波动等等尽管残差仍然维持在较高数值，但凭其他监测也可判断是否收敛。
fluent帮助
解决问题的步骤:确定所解决问题的特征之后，你需要以下几个基本的步骤来解决问题：1．创建网格.2．运行合适的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。
3．输入网格4．检查网格5．选择解的格式6．选择需要解的基本方程：层流还是湍流（无粘）、化学组分还是化学反应、热传导模型等7．确定所需要的附加模型：风扇，热交换，多孔介质等。
8．指定材料物理性质8．指定边界条件9．调节解的控制参数10．初始化流场11．计算解12．检查结果13．保存结果14．必要的话，细化网格，改变数值和物理模型。
单精度解算器高效准确，但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。
下面举几个例子：如果几何图形长度尺度相差太多（比如细长管道），描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了；如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成（比如：汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力却可能相当大（因为你只能设定一个全局参考压力位置），此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。
对于包括很大热传导比率和（或）高比率网格的成对问题，如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递，从而导致收敛性和（或）精度下降。
选择解的格式：三种不同的解格式：分离解；多项流模型；混合组分/PDF燃烧模型/预混合燃烧模型/Pollutant formation models/相变模型/Rosseland 辐射模型/指定质量流周期流动模型/周期性热传导模型隐式耦合解；高速可压流内存大显式耦合解，分离解和耦合解方法的区别在于，连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同，分离解是按顺序解，耦合解是同时解。
两种解法都是最后解附加的标量方程（比如：湍流或辐射)。
隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。
网格检查：网格检查是最容易出的问题是网格体积为负数。
如果最小体积是负数你就需要修复网格以减少解域的非物理离散。
你可以在Adapt 下拉菜单中选中Iso-Value...来确定问题之所在Velocity magnitude 速度大小Auto range 自动扫描Auto scale 自动刻度case 文件保存之后，问题的定义和fluent 计算结果分别保存在case 文件和data 文件中。
fluent问题
fluent问题其实湍流粘性比受限制这个问题很常见，我分析出现这个原因主要有两个：1：源项或者方程边界设置有错误Error: Floating point error: invalid numberError Object: ()这个问题就是比较通俗的随之而来的错误，其实就是我们常说的溢出，分为上溢出和下溢出，这个不是调整solve-limit-viscosity ratio可以解决的，具体形成原因在FAQ中有比较详细的说明。
当边界条件设置不合理，如动量方程源项很大（出现异常的局部速度等等），不合理的边界处理等，或者某些情况下的亚松弛因子过大也会导致出现溢出。
之所以谈到溢出这个问题，最后是为了说明在修改solve-limit-viscosity ，不可盲目，默认值一般是最佳值。
一些情况下，手动修改湍流方程进行计算的时候，也会导致这一问题。
2：湍流边界条件的不合理这个就是最常见的原因，也是FAQ中的解释。
边界及初值选择合适的湍流强度和湍流尺度，或者合适和K或者E，对收敛起着非常重要的作用。
给定的参数不合理，就会有湍流粘性比受限制的警告，具体怎么设置，可以参见FLUENT的湍流模拟的HELP，有详细的步骤。
原因: 数据矩阵求解过程中出现的问题。
方法:1、检查网格质量。
2、检查边界条件和初始条件。
3、对问题进行深入分析，对比模拟情况与真实情况之间的差距。
怎么去掉FLUENT图形显示的黑色背景，一般都建议用抓图后反色背景。
另外还有数据显示范围比较小，数据显示相同，色轴没有差别的情况。
本人通过摸索，发现这两个问题可以直接在FLUENT里设置file---hardcopy--preview---no 就可以把背景设置为白色，还原黑色设置相同。
display--colormap--precision 可以修改显示的精度，默认是2，即有2位小数。
可以根据需要修改为理想的精度。
如果需要输出白色背景，不需要设置，只需要在标题栏上点右键，然后选择“copy to clipboard”就行了，然后直接粘贴，图像就是白色背景。
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目录前 言 (1)第二十一章 凝固和熔化的建模（6.0版本） (2)23.1凝固和熔化模型的概要和局限性 (3)23.2凝固/熔化模型的理论 (4)23.3使用凝固和熔化模型 (5)第二十四章 通过创建界面来显示和预报数据 (14)24.1 使用界面 (14)24.2 区域界面 (15)24.3 分割界面 (16)24.4 点界面 (18)24.5 直线和斜线平面 (21)24.6 平面 (25)24.7 二次曲面 (29)24.8 等值面 (31)24.9 剪切面 (33)24.10 变换表面 (35)24.11 分组、重命名和删除表面 (37)《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
前言本次翻译工作是由清洁能源技术论坛的会员“过滤与分离者”于2004年11月提出的，经过几个月的翻译整理，最终汇集成稿，当然由于作者水平有限，在翻译中还存在不少的问题，希望大家批评指正，以便我们进一步改进。
在翻译期间，得到“清洁能源技术论坛”各位会员的大力支持，具体的翻译工作如下：wangujunli21章第一、二节1－8页bruce21章第三节9－14页summered 24章第一至三节1－7页jordanupc 24章第四至五节8－15页（后由vvvms代替完成）jdaa0524 24章第六至七节 16－23页（后由xunbao 代替完成）xiongbin24章第八至九节 24－29页xamaomm 24章第十至十一节 29－34页本次工作由jackywzq、bitzhangjie、caohuali和sfsm编辑整理完成，本次工作还得到了“清洁能源技术论坛”论坛的brightsun、caoqx、gaojm等几位版主的大力支持，在此对他们付出的心血和汗水表示衷心感谢。
（说明：第二十一章的前两节是依据FLUENT6.1版本翻译完成的，其余的章节是依据FLUENT6.0版本翻译完成的）清洁能源技术论坛《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
第二十三章凝固和熔化的建模（6.0版本）本章描述如何在fluent里建立凝固和熔化的模型。
相关内容如下所示：23.1凝固和熔化模型的概要和局限性23.2凝固和熔化模型的理论21.3使用凝固/熔化模型23.1凝固和熔化模型的概要和局限性23.1.1概要fluent可以求解关于凝固和（或）熔化发生在一定温度（例如纯金属）或超过一定温度范围（例如二元合金）流体流动的问题。
Instead of tracking the liquid-solid front explicitly，fluent用热函-多孔性公式。
液固混合区被看作多孔性等于液体区域的多孔介质区域，并且，适当的动量下降被加到动量方程里来说明由于固相材料引起的压力损失。
Sinks项同时也被加到湍流方程来说明固相区多孔性的减少。
fluent提供下列凝固和熔化模型的性能：计算在纯金属固-液凝固/熔化，同时也可以在二元金属中计算。
连续铸造加工过程的模型（例如拉伸固体材料脱离主体）固体材料和表面之间的热量的接触抵抗模型（例如由于空气间隙的出现） 在凝固和熔化过程中相之间的传递模型。
关于大量的凝固/熔化的后加工（例如液相和拖曳速度）这些模型允许fluent模拟相当广泛的凝固/熔化的问题，包括熔化、冻结、晶相生长和连续铸造。
这些用于计算物理方程在23.2节讲述，并且在23.3节中介绍了关于凝固/熔化的设置和求解问题。
23.1.2局限性正如在23.1节所提到的，fluent中的公式可以用来求解在纯金属和合金中的凝固/熔化模型。
在fluent中液体所占份额对于温度的关系是一个控制准则；例如线性关系（方程23.2-3）。
其他一些关系也是可能的[258]，但是在fluent不是普遍用的。
《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
在fluent中凝固/熔化模型的局限性如下：在凝固/熔化模型中只能用非耦合的求解器；不能用耦合的求解器。
凝固/熔化模型不能用于可压缩流体。
关于多相的模型（vof，mixture和Eulerian）,只有VOF模型可以用在凝固/熔化中。
除了组分扩散，不能指定材料属性在分离固体和液体材料。
当用凝固/熔化模型连接组分传输反应模型时，这里没有限制反应的机制在仅有液体区；例如，在任何地方反应被求解。
23.2凝固/熔化模型的理论enthalpy-porosity[274, 275, 276]技术被应用于fluent中的凝固和熔化处理过程中。
在这项技术中，深化界面没有被很明显的跟踪。
取而代之，大量的液体分数（液体分数显示那些流体组成的单元体积）被联合到每个单元在整个区域内。
这个液体所占份额在热平衡的基础上通过反复计算被估计。
糊状的地方是流体分数在0-1之间的区域。
这些糊状的地方在模拟过程中假冒为在多孔性从1-0递减的凝固材料中的多孔介质。
当这些材料完全凝固成一个单元时，多孔性变为0因此速度也降为0。
在这一节中，我们可以对凝固和熔化有个大概的了解。
enthalpy-porosity技术的细节请参考[276]。
23.2.1能量方程来计算：材料的焓能过明显的焓值、h 和潜热∆H其中 h参考温度《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
定压比热，被定义为流体分数，潜热内容可以查阅相关的材料的潜热性能表，L：在关于组分分离的多组分的凝固实例中;例如，在组分传输的凝固或熔化过程中，固相线和液相线被用来代替组分计算(公式23.2-5 和 23.2-6)。
Ki是溶质i的分离系数，是固体和与液体界面的浓度比率，Yi是溶持i的质量分数，mi是液相线表面考虑Yi之后的梯度。
它被假设为混合物的最后一种组分材料是溶剂并且其它的组分是溶质。
对于凝固/熔化的问题，能量方程可以写作：其中焓 (见公式23.2-1)密度《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
流体速度=源项求解温度的过程是本质的在反复求解能量方程(公式 23.2-7)和流体组分方程(公式23.2-3).直接用公式23.2.3直接更新流体阻力通常导致能量方程非常不好的收敛性。
在fluent中通常用voller 和swaminathan[277]来更新流体阻力。
对于纯金属其中Tsolidus 和Tliquidus是相等的，一个基于定比热的方法，在[276]中给出代替上式。
23.2.2动量方程在enthalpy-porosity技术把糊状区域（部分凝固的区域）看作为多孔介质。
每个单元的多孔性在单元中设置相等的流体阻力。
对于全凝固的区域，多孔性为0，这些区域的速度也为0。
动量的损失是由于在糊状区域的多孔性的减少造成的如下式：是一个糊状区域mush的连续数，是固体速度由于拉凝固材料出范围（也指牵连速度）。
糊状区域的常数是测试阻尼的振幅的尺度；这个值越大，当凝固时的速度到0越是梯度大。
非常大的值可能造成凝固振荡。
在连续的铸造处理过程中，牵连速度包括来说明凝固材料从主体区的连续性运动。
在式23.2-8出现一个项，允许一个新的凝固材料在牵连速度下运动。
如果凝固材料没有被从空上主体区拉出，即关于牵连速度的详细资料将在23.2.5节中给出。
23.2.3湍流方程Sink更能说明在固体区域出现糊状和凝固区。
Sink项和动量方程的sink项《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
非常相似。
（式23.2-8）和式Φ代表被（k,ε,ω,等）求解的湍流数量，在糊状区是一个常数，Amush23.2-8的意义相同。
23.2.4组分方程在凝固/熔化的情况下的组分方程，下边的组分方程这下式求解的如下：在些Yi是在一个单元中平均组分质量数：Yi;liq和Yi;sol和分割系数Ki的关系如下Yi;sol = KiYi;liq (23.2-13)是流体的的速度，是固体（曳）的速度。
如果曳速度并不包括在解中，那么设置为0。
流体速度可以从平均速度(如流体方程定义)求出：《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
23.2.5连续铸造的牵连速度在连续的铸造过程中，凝固区被连续的拉出计算区域，如图23.2.1。
结果，固体有一个有限的速度在考虑enthalpy-porosity方程时。
正如在23.2.2节中讲的，enthalpy-porosity中处理固-液的糊状区被看作多孔性等于 流体的分数的多孔介质。
一个合适的sink项在动量方程中来说明糊状区由于多孔结构造成的压力下降。
对于连续的铸造应用，在熔化的流体和固体之间的相对速度在动量损失项（23.2-8）中应用，而不是绝对的流体速度。
准确计算固体牵连速度是依赖于Young's模数和Poisson's固体和施加到固体上作用的比率。
Fluent用Laplacian方程求解基于凝固区边界速度的固体区的牵连速度的大约值，如下Fluent计算牵连速度时用如下的边界条件：一个速度进口，一个固定的边界，或者一个动的边界，specified velocity 被用。
在其它的边界（包括液体和凝固材料的液-固交界面），0速度梯度被采用。
牵连速度只在固体区域计算。
当然在fluent中还允许用一个特定的长数或者自己定义一个牵连速度，代《数值计算与工程仿真》增刊版权归清洁能源技术论坛所有。
替上边的那个。
相关细节见23.3.2节23.2.6 Contact Resistance at WallsFluent’s的凝固/熔化模型可以说明在外壁和凝固材料之间形成气孔，用一个附加的传热阻力在liquid fraction小于1的外壁和单元之间。
这个接触阻力说明改善和外壁附近的流体传导性。
结果，这个外壁是可以有热通量的，如图23.2.2，被写为：和L如图23.2.2，K是流体的热传导率，β是液体的体积分数，Rc是接触阻T，Tw力（单位与热传导系数成反比）。
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23.3使用凝固和熔化模型21.3.1设置程序21.3.2为连续浇铸建模的程序21.3.3求解程序21.3.4后处理23.3.1设置程序建立一个有关凝固/熔化问题的程序如下所示。
（注意：这个程序只包括凝固/熔化模型必须的步骤；你还需要像通常一样设定其他的参数，如边界条件等等。
）1、激活凝固/熔化模型，在Solidification and Melting面板上激活Solidification/Melting（图31.3.1）Define Models Solidification & Melting...Fluent会自动激活能量方程，所以不需要在激活凝固/熔化模型前访问Energy面板。
2、在Paramenters下面定义Mushy Zone Constant（方程21.2－6中的）。