Fluent数值模拟步骤
fluent气穴现象的数值模拟仿真实例
21.3. 问题描述这个问题是考虑由于孔边缘变化剧烈而形成的气穴。
流动是压力流,入口压力5*105Pa,出口压力9.5*104Pa,孔的直径为4mm,D/d=2.88,L/r=8,D为入口直径,r为孔径,L 为孔长。
具体结构如图所示。
2D模式打开FLUENT,选择Double Precision.(多相流一般推荐Double Precision读取网格文件cav.msh.File》Read》Mesh...1、Check the mesh.检查网格选择窗口左面的General,在General中的mesh窗口中选择check。
以保证最小体积为正值。
2、Check the mesh scale.检查网格的尺寸在General中的mesh窗口中选择scale。
保持默认设置关闭Scale Mesh窗口Examine the mesh (Figure 21.2.Figure 21.2 The Mesh in the Orifice利用轴对称建立了一半的问题模型,四边网格朝向孔口方向逐渐细化,在孔内,网格的比率为1 。
在计算结束以后,可以沿对称轴对称显示结果。
由于气泡较小,流速很快, 重力忽略不计,完全轴对称. 否则的话,你就要建立一个3D模型了。
4、Specify an axisymmetric model.设定轴对称模型在General中的solver窗口中的Type选项中保持Pressure-Based(多相流必须选择pressure-based 求解器;在2D Space选项中,选择Axisymmetric。
注意:严谨的瞬态计算要准确的模拟气泡形成、发展、由喷嘴喷进以及破灭的不规则周期。
在这个练习,我们进行的是稳态的计算来仿真时间平均流中气泡在分离区域的出现。
在fluent窗口左侧选择 Models1、Enable the multiphase mixture model.设置多向混合流Models》Multiphase》Edit...A、在Model 选项中选择Mixture.“Multiphase Model”窗口出现.B、把Multiphase Model”窗口中Mixture Parameters 的Slip Velocity 前的对号出去.这里不选用Slip Velocity 。
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→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent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。
圆柱绕流的fluent数值模拟-算例演示
Fluent运算
（3）选择基本物理模型 单击导航栏中的Models，打开Models面板，双击Energy-Off，弹出 对话框。对勾勾中，单击OK；双击Viscous-Laminar，弹出对话框 选择K-epsilon(2eqn)，保持默认参数，单击OK。
Fluent运算
（4）设置材料属性 单击导航栏中的Materials，打开Materials面板，单击Create/Edit， 在材料编辑对话框中单击Fluent Datebase，打开材料库选择材料 water-liquid（h2o<1>）,单击copy。
创建几何模C型reate a geometric model
（14）生成网格 生成壳网格，单击Compute生成网格。
创建几何模C型reate a geometric model
（15）观察并保存网格 File选择Mesh，单击Save Mesh As，保存生成的网格为Vertex.uns。
创建几何模C型reate a geometric model
创建几何模C型reate a geometric model
（3）创建Point 其余点根据基点偏移生成，左键选中，中键确定
创建几何模C型reate a geometric model
（4）创建线 创建两个点 之间的curve,依次确定两点，中键确定
创建几何模C型reate a geometric model
创建几何模C型reate a geometric model
（8）删除所有的点和线，英文输入法下左键选中整个区域按键盘V键
创建几何模C型reate a geometric model
（9）创建几何模型拓扑结构
创建几何模C型reate a geometric model
Fluent操作解析
求解器版本类型的选择
2d 2ddp 3d 3ddp
二维、单精度求解器 二维、双精度求解器 三维、单精度求解器 三维、双精度求解器
大多数情况下，单精度求解器已经 足够高效准确，所需内存也比双精 度求解器要少，但在某些特殊情况 下需要考虑使用双精度求解器，例 如细长管道、热传导率很大以及高 纵横比网格等问题。
最后保存任务文件，退出Gambit。
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Fluent求解器的使用
Fluent数值模拟的一般步骤
根据具体问题选择求解器版本类型。 导入网格（File Read Case，选择由Gambit导出的.msh文
件）。 检查网格（Grid Check）。如果网格最小体积为负，需要重
新划分。 选择计算模型。 确定流体物理性质（Define Materials）。 定义操作环境（ Define Operation Condition）。 设置边界条件（ Define Boundary Condition ）。 求解参数的设置。 流场初始化（Solve Initialize）。 迭代求解（Solve Iterate）。 保存结果，后处理。
适用范围
适用于粘性对流场影响可以忽略的计算。 考虑粘性且流动类型为层流的情况。 适用于翼形、壁面边界层等流动。
k-ε模型
适合高雷诺数湍流，不适合旋流。
fluent分析问题及前处理求解执行过程确定数值模拟的目标确定计算区域建立数值模拟物理模型和网格建立数学模型计算并监控结果检查计算结果修正模型计算时间的要求建立物理模型时需要考虑的问题将研究对象进行孤立化处理确定计算区域的初始和结束位置尽量将计算区域简化为二维或轴对称形式能否采用结构化网格在各个控制区域内需要什么样的网格精度计算机的内存容量是否满足要求选择合适的物理模型确定材料的特性给定操作工况给定所有边界条件设定数值计算的控制参数初始化设置监视点湍流多相流燃烧辐射等状态以及状态参数通过迭代计算使结果收敛
fluent仿真计算教程
FLUENT仿真计算教程主要包含以下几个步骤：
打开FLUENT软件，选择相应的版本和求解器，然后创建新的模拟项目。
导入模型和网格文件。
在FLUENT中，可以使用Gambit或ANSYS ICEM CFD等前处理软件生成网格文件，并将其导入到FLUENT中。
在FLUENT中设置模型参数和边界条件。
例如，可以设置流体物性、流动条件（如速度、压力等）以及热力学条件等。
初始化模拟并运行模拟。
在运行模拟之前，可以设置求解器参数、迭代次数、收敛准则等。
检查模拟结果。
在模拟完成后，可以在FLUENT中查看结果，如速度场、压力场、温度场等。
同时，也可以使用后处理功能对结果进行进一步的分析和可视化。
导出模拟结果。
在FLUENT中，可以将结果导出为各种格式的文件，如ASCII、二进制等。
需要注意的是，在进行FLUENT仿真计算时，需要具备一定的流体动力学和数值计算基础，以及对所研究问题的深入理解。
同时，还需要对所使用的软件和工具进行充分的了解和熟悉。
FLUENT多孔介质数值模拟设置
FLUEN■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FLUENTS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」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®允许模拟的源项为速度的幕率：其中C_0和C_1为自定义经验系数。
注意：在幕律模型中，压降是各向同性的，c_0的单位为国际标准单位。
Fluent模拟的基本步骤
Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。
2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。
在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。
将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。
然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。
由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。
5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。
首先设置左边界，即肋根的条件。
点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。
按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。
这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。
本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。
在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。
此时可关闭Boundary conditions。
Fluent模拟的基本步骤(2020年整理).doc
Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。
2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。
在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。
将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。
然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。
由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。
5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。
首先设置左边界，即肋根的条件。
点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。
按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。
这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。
本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。
在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。
此时可关闭Boundary conditions。
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Fluent数值模拟的主要步骤
使用Gambit划分网格的工作：
首先建立几何模型，再进行网格划分，最后定义边界条件。
Gambit中采用的单位是mm，Fluent默认的长度是m。
Fluent数值模拟的主要步骤：
（1）根据具体问题选择2D或3D求解器进行数值模拟；
（2）导入网格(File-Read-Case)，然后选择由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(Define-Models-Solver)。
（6）
（5）确定流体的物理性质(Define-Materials)。
（6）定义操作环境(Define-Operating Conditions)。
（7）指定边界条件(Define-Boundary Conditions )。
（8）求解方法的设置及其控制（Solve-Control-Solution）。
（9）流场初始化（Solve-Initialize）。
（10）打开残插图（Solve-Monitors-Residual）可动态显示残差，然后保存当前的Case和Data文件（File-Writer-Case&Data）。
（11）迭代求解（Solve-Iterate）。
（12）检查结果。
（13）保存结果（File-Writer-Case&Data），后处理等。
在运行Fluent软件包时，会经常遇到以下形式的文件：
.jou文件：日志文档，可以编辑运行。
.dbs文件：Gambit工作文件，若想修改网格，可以打开这个文件进行再编辑。
.msh文件：Gambit输出的网格文件。
.cas文件：是.msh文件经过Fluent处理后得到的文件。
.dat文件：Fluent计算数据结果的数据文件。
三维定常速度场的计算实例操作步骤
对于三维管道的速度场的数值模拟，首先利用Gambit画出计算区域，并且对边界条件进行相应的指定，然后导出Mesh文件。
接着，将Mesh文件导入到Fluent求解器中，再经过一些设置就得到形影的Case文件，再利用Fluent求解器进行求解。
最后，可以将Fluent 求解的结果导入到Tecplot中，并对感兴趣的结果进行进一步的处理。