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1、Fluent基本操作,Fluent算例(一),冷热流体在弯管中混合,求解步骤,明确目的 建立模型 选用合适CFD 软件及相应模块 确定数值方法 求解并监视收敛 后处理,Fluent,目的,计算出弯管内流体交汇处附近的流场和温度场分布,设计合适的入口管道位置,建立模型,几何建模,边界条件,物性参数,数学模型:控制方程,雷诺数为2.03,湍流模型方程,求温度分布,能量方程,确定数值方法与CFD程序,有限体积法 网格生成 算法参数 并行算法,Fluent,在Fluent中设定,Gambit,Fluent求解,FLUENT 计算步骤及对应菜单项,建立网格,Gambit文件:.jou, .trn, .d
2、bs, .lok, .msh,Fluent读取网格文件,网格检查,网格在X 轴和Y轴上的最大和最小值(SI 单位制) 最大、最小网格单元 网格质量 网格其它特性 报告网格错误 注意:确保最小体积不能是负值,平滑(或者交换)网格,点击按钮Smooth ,再点击按钮 Swap ,直到Fluent 报告没有需要交换的面为止。,更改网格的长度单位,更改单位制: 在Define 的下拉菜单中打开Set Units 对话框,进行更改,显示网格,可以用鼠标右键检查区号和相应的边界的对应关系,建立求解模型,明确目的 建立模型 几何模型 数学模型 选用合适CFD 软件及相应模块 确定数值方法 求解并监视收敛 后
3、处理,建立求解模型,建立求解模型,建立求解模型,设置流体的物理属性,设置边界条件,设置主入口的边界条件,设置主入口的边界条件,设置小入口的边界条件,设置出口的边界条件,设置壁面边界条件,求解,监视残差,监视待求物理量,Solve - Monitors - Surface.,保存case 文件,开始迭代计算,检查计算是否收敛,监测残差值 至少下降3个量级 能量方程残差下降6个量级(基于压力的算法) 组分方程残差下降5个量级 计算结果不再随着迭代的进行发生变化 整个系统的质量,动量,能量都守恒。 不平衡误差少于0.1% 员,存data 文件,后处理,可视化分析,文字报告 流场、涡旋、温度场、应力分
4、布 矢量图、等值线图(云图)、XY坐标图 后处理软件TECPLOT 误差处理,显示初步计算结果,温度场,XY 曲线图,自定义函数,显示自定义函数,显示自定义函数,使用二阶离散化方法重新计算,Define - Models - Solver,使用二阶离散化方法重新计算,重新计算,监视的出口平均温度,查看二阶方法所得的温度分布,自适应网格功能,自适应网格功能,重新计算,查看温度分布,(3),(2),(1),总结,后面计算的温度分布扩散的程度没有前者大。,一阶格式数值耗散大,不收敛情况下的求解技巧: 先以一阶离散化方法计算出一个结果,在此结果为基础, 改进网格和使用二阶离散化计算方法求解更佳的结果。 先求解流场(可选择不使用能量方程),再求解温度场,应用FLUENT基本原则,检查网格质量 检查单位制,确保真实比例 应用合适的物理模型 能量方程的亚松弛因子设在0.95 和1之间 如果是非结构的四面体网格,梯度的计算采用“node-based gradients” 用残差图监视收敛 至少下降3个量级 能量方程残差下降6个量级(基于压力的算法) 组分方程残差下降5个量级,应用FLUENT基本原则,最终结果必须采用高阶离散格式(一般二阶) 监视待求变量,确保相邻两次迭代变化微小。 验证守恒性 检验网格无关性 检验与工程常识是否相符,