Fluent 中文帮助文档(1-28章)完整版 精心整理

Fluent 中文帮助文档(1-28章)完整版 精心整理 包含19章、21章、24章ANSYS FLUENT中文帮助文档目录第00章序言第01章简单算例第02章用户界面25第03章文件的读写47第04章单位系统….175第05章网格…78第06章边界条件….113第07章流体物性……….204第08章基本物理模型....237第09章可动区域中流动问题的建模276第10章湍流模型.…15第11章传热模拟370第12章组分输运和反应流介绍..432第13章物质输送和有限速率化学反应….434第14章非预混燃烧模拟.465第15章预混燃烧模拟∴.….….….….….….….…..553第16章部分预混燃烧的模拟564第17章污染形成模拟…..........569第18章多相流模拟介绍598第19章离散相模型∴。看DD,看音看看DD。看·。·D。。。D。b。。D。。。日b。。605ANSYSFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档第20章通用多相流模型第21章通过创建界面来显示和预报数据908第22章 fluent解算器的使用919第23章网格自适应.982第24章凝固和融化的建模...1023第25章 fluent图形与可视化1034第26章文字报告1054第27章流场计算中变量的定义.1072第28章 fluent并行处理.翻看,1115ANSYSFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档FLUENT中文教程Ⅰ、目录第·章、开始第二章、操作界面第三章、文件的读写第四章、单位系统第五章、读入和操作网格第六章、边界条件第七章、物理特性第八章、基本物理模型第九章、湍流模型第十章、辐射模型第十一章、化学输运与反应流第十二章、污染形成模型第十三章、相变模拟第十四章、多相沇模型第十五章、动坐标系下的流动第十六章、解算器的使用第|七章、网格适应第十八章、数据显示与报告界面的产生第十九章、图形与可视化第二十章、 Alphanumeric Reporting第二十一章、流场函数定义第二|二章、并行处理第二十三章、自定义函数第二十四章、参考向导第二十五章、索引( Bibliography)第十六章、命令索引IⅠN如何使用该教稈概述本教程主要介绍了 FLUENT的使用,其中附带了相关的算例,从而能够使每一位使用者在学习的同时积累相关的经验。本教程大致分以下四个部分:第一部分包括介绍信息、用广界面信息、文件输入输岀、单位系统、网袼、边界条件以及物理特性。第二和第三部分包含物理模型,解以及网格适应的信息。第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及 FLUENT所使用的流场函数与交量的定义。下面是各章的简略慨括第一部分:●开始使用:本章描述了 FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接∏。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式,并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中,我们给出了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。●使用界面:本章描述」用户芥面、文本界面以及在线帮助的使用方法。冋时也提供∫远∧NSYsFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档程处理与批处理的一些方法。(请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助)读写文件:本章描述了 FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。●单位系统:木章摧述了如何使用 FLUENT所提供的标准与自定义单位系统●读和操纵网格:本章描述了各利各样的计算网炵来源,并解释了如何获取关于网格的诊断信息,以及通过尺度化( scale)、分区( partition)等方法对网格的修改。本章还描述了非一致( nonconformal)格的使用●边界条件:本章描述了 FLUENT所提供的各种类型边界条件,如何使用它们,如何定义它们 and how to deline boundary profiles and volumetric sources.物理特性:本章描述了如何定义流体的物理特性与方程。 FLUENT采用这些信息来处理你的输入信息。第二部分●基本物理模型:本章描述了 FLUENT计算流体流动和热传导所使用的物理模型(包括臼然对流、周期流、热传导、 swirling、旋转流、叮压流、无粘流以及时间相关流)。以及在使用这些模型时你需要输入的数据,本章也包含了自定义标量的信息●湍流模型:本章描述了 FLUENT的湍流模型以及使用条件●辐射模型:本章摧述」 FLUENT的热辐射模型以及使用条件●化学组分输运和反应流:本章描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法。本章详细的叙述了 prePDF的使用方法●污染形成模型:本章描述了NOx和烟尘的形成的模型,以及这些模型的使用方法。第三部分●相变模拟:木章描述了 FLUENT的相变模型及其使用方法。离散相变模型:本章描述了 FLUENT的离散相变模型及其使用方法。多相流模型:本章描述了 FLUENT的多相沇模型及其使用方法,flows in moving zones(移动坐标系下的流动):本章描述了 FLUENT中单一旋转坐标系,多重移动坐标系,以及滑动网格的使用方法。● Solver的使用:木章描述了如何使用 FLUENT的解法器( solver)网格适应:本章描述了 explains the solution- adaptive mesh refinement feature in FLUENTand how to use it第凹部分:●显示和报告数据界面的创建:本章描述了 explains how to create surfaces in the domain onwhich you can examine FLuent solution data●图形和可视化:本章描述了检验 FLUENT解的图形工具● Alphanumeric Reporting:本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其辶解的数据。●流场函数的定义:本章描述了如何定义 FLUENT面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量,并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。●并行处理:本章摧述了 FLUENT的并行处理特点以及使用方法自定义函数:本章描述了如何通过用户定义边界条件,物理性质函数来形成自己的FLUENT软件。如何使用该手册●根据你对CFD以及 FLUENT公司的熟悉,你可以通过各种途径使用该手册对于初学者,建议如下:为了对 FLUENT的计算能力以及启动方式有所了解,最好是阅读“开始”这一章。本章为你提供∫选择解形式的建议,同时为你提供了一个简单的自学教程,在该教程中我∧NSYsFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档们使用 FLUENT解决了一个简单的问题。要想知道如何使用界面与远程控制,请参阋“使用界面”一章●读写文件的方法在“读写文件”一章●在开始解决问题之前我们需要输入网格,要想知道如何输入及检査网格请参阅“读与操纵网格”章。要想知道解适应过程,请参阅“网格适应”一章选择物理模型凊参阅“基本物理模型一动坐标系下的流动”对于边界条件的信息请参阅“边界条件”一章。对于流体性质请参阅“物理特性”一章设定解的参数请参阅“ Using the solver”一章●显示和分析结果请参阅“数据显示和数据报告界面的创建— Alphanumeric Reporting”检查 FLUENT中流动变量的定义请参阅“流场函数定义”一章●关于 FLUENT并行计算解请参阅“并行处理”一章●关丁如何使用 FLUENT的在线帮助请参阅“用户界面”一章对于特定的问题和你所要使用的工具,请查阅相关内容的列表以及索引对于有经验的使用者,建议如下:如果你是一个有经验的使用者,只需要查找一些特定的信息,那么有三种不同的方法供你使用该手册。目录列表和上题列表是按程序顺序排列的,从而使你能够按照特定程序的步骤查找相关资料。本手册为你提供了两个不同的索引:、命令索引,该索引为你提供特定了面板和文本命令的使用方法。二、分类索引,该索引为你提供了特定类别的信息(在线帮助中没有此类索引,只能在印刷手册中找到它)。本于册的排版协定为了方便用广的学习,本教程有几个约定成俗的排版协定。●在下拉菜单中进入控制面板的过程我们采用""。例如, Define/materials.告诉我们在 Define下拉菜单中选择 Materials因尚未翻译完全,其它排版情况待定什么时候使用 Support EngineerSupport Engineer能够榘助你计划你的CFD模型⊥程并为你解决在使用 FLUENT中所遇到的困难。在遇到困难时我们建议你使用 Support Engineer。但是在使用之前有以下几个注意事项仔细阅读手册中关于你使用并产生问题的命令的信息回忆导致你产生问题的每一步如果可能的话,请记下所出现的错误信息●对于特别困难的问题,保存 FLUENT出现问题时的日志以及于稿。在解决问题时,它是最好的资源∧NSYsFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档第一章简单算例木章对 FLUENT做了大致的介绍,其中包括: FLUENT的计算能力,解决问题时的指导,选择解的形式。为了便于理解,我们在本章演示了一个简单的例子,该例子的网格文件在安装光盘中已准备好。FLUENT是用于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。它提供了完仝的网格灵活性,你可以使用非结构网格,例如二维三角形或四边形网格、三维四面体面体/金字塔形网格来解决具有复杂外形的流动。甚至可以用混合型非结构网格。它允许你根据解的具体情况对网格进行修改(绀化/粗化)。对于大梯度区域,如自由剪切层和边界层,为」非常准确的预测流动,自适应內格是非鸴有用的。与结构网格和块结构网炵相比,这一特点很明显地减少了产生“好”网格所需要的时间。对」给定精度,解适应细化方法使网格细化方法变得很简单,并且减少了计算量。其原因在于:网格细化仅限于那些需要更多网格的解域。FLUENT是用C语言写的,因此具有很大的灵活性与能力。因此,动态内存分配,髙效数据结构,灵活的解控制都是可能的。除此之外,为∫高效的执行,交互的控制,以及灵活的适应各种机器与操作系统, FLUENT使用 client/server结构,因此它允许同时在用户桌面工作站和强有力的服务器上分离地运行程序。在 FLUENT中,解的计算与显示可以通过交互界面,菜单界面来完成。用户界面是通过 Scheme语言及 lisP dialect写就的。高级用户可以通过写菜单宏及菜单函数自定义及优化界面程序结构该 FLUENT光盘包括: FLUENT解算器; prePDF,模拟PDF燃烧的程序; GAMBIT,几何图形模拟以及网格生成的预处理程序: TGrid,可以从已有边界网格中生成体网柊的附加前处理程序; filters( translators从 CAD/CAE软件如: ANSYS, I-DEAS, NASTRAN, PATRAN等的文件中输入面网格或者体网格。图一所示为以上各部分的组织结构。注意:在 Fluent使用手册中"grid"和"mesh"是具有相司所指的两个单词GeometryGAMBITor Mesh Other CAD/CAE2D/3D mesh gener ationPack2D/3D MeshBoundaBoundary andoMeshVolume MeshPDFcalculation of pdelook-up tablesFLUENTmesh import andTGridPDF filead aptionphyscal models2D trian gular meshsoundary oonditions3D tetrahedral me shaterialrtieD or 3D hybrid meshcalculationpostprocessing图一:基本程序结构∧NSYsFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档我们可以用 GAMBIT产生所需的几何结构以及网格(如想了解得更多可以参考GAMBIT的帮助文件,具体的帮助文件在本光盘中有,也可以在互联网上找到),也可以在已知边界网格(由 GAMBIT或者第三方 CAD/CAE软件产生的)中用Tgrd产生三角网格,四面体网格或者混合网格,详情请见 Tgrid用户手册。也可能用其他软件产生 FLUENT所需要的网格,比如 ANSYS( Swanson Analysis Systems,Inc.)、I-DEAS(SDRC);或者MSC/ ARIES, MSC/PATRAN以及MSC/ NASTRAN(都是 MacNeal- Schwendler公司的软件)与其他 CAD/CAE软件的界面可能根据用户的需要酌情发展,但是大多数 CAD/CAE软件都可以产生上述格式的网格。旦网格被读入 FLUENT,剩下的仟务就是使用解算器进行计算了。其中包括,边界条件的设定,流体物性的设定,解的执行,网格的优化,结果的查看与后处理。PrebFO和 Geo Mesh是 FLUENT前处理器的名字,在使用 GAMBIT之前将会用到它们。对于那些还在使用这两个软作的人来说,在本于册中,你可以参考 prcBFC和 GcoMcsh的详细介绍本程序的能力FLUENT解算器有如下模拟能力:用非结构自适应內格模拟2D或者3D流场,它所使用的非结构內格主要有三角形/边形、四边形/五边形,或者混合网格,其中混合网格有棱柱形和金字塔形。(一致网格和悬挂节点网格都可以)不可压或可压流动定常状态或者过渡分析●无粘,层流和湍流牛顿流或者非顿流对流热传导,包括自然对沇和强迫对流耦合热传导和对流●辐射热传导模型●惯性(静止〕坐标系非惯性(旋转)坐祘系模型●多重运动参考框架,包括滑动网格界面和n modeling的混合界面化学组分混合和反应,包括燃烧了模型和表面沉积反应模型热,质量,动量,湍流和化学组分的控制体源粒子,液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算,包括了和连续相的耦合多孔流动维风扇/热交换模型两相流,包括气穴现象复杂外形的自由表面流动上述各功能使得 FLUENT具有广泛的应用,主要有以下几个方面o Process and process equipment applications油/能量的产生和环境应用航天和涡轮机械的应用●汽车工业的应用热交换应用电了HVAC应用材料处理应用●建筑设计和火灾研究总而言之,对于模拟复杂流场结构的不可压缩/可压缩流动来说, FLUENT是很理想的∧NSYsFLUENTANSYS FLUENT中文帮助文档软件。对于不同的流动领域和模型, FLUENT公司还提供了其它几种解算器,其中包括NEKTON-FIDAP、 POLYFLOW、 IcePak以及 MixSim。FLUENT使用概述FLUENT采用非结构网格以缩短产生网格所需要的时间,简化了几何外形的模拟以及网格产生过程。和传统的多块结构网格相比,它可以模拟具有更为复杂几何结构的沇场,并且只有使恻格适应流场的特点 FLUENT也能够使用适体內格,块结构內格(比如: FLUENT4和许多其它的CFD结算器的网格)。 FLUENT可以在2D流动中处理三角形网格和四边形网格,在3D流动中可以处理四面体网格,六边形网格,金字塔网格以及楔形网格(或者上述网格的混合)ε这种灵活处理网格的特点使我们在选择网格类型时,可以确定最适合特定应用的网格拓扑结构。在流场的大梯度区域,我们可以适应各种类型的內格。但是你必须在解算器之外首先产生初始网格,初始网格可以使用 GAMBIT、 Tgrid或者某一具有网格读入转换器的CAD系统计划你的CFD分析当你决定使 FLUENT解决某一问题时,首先要考虑如下几点问题:定义模型目标:从CFD模型中需要得到仆么样的结果?从模型中需要得到什么样的精度;选拌计算模型:你将如何隔绝所需要模拟的物理系统,计算区域的起点和终点是什么?在模型的边界处使用什么样的边界条件?二维问题还是三维问题?什么样的网格拓扑结构适合解决问题?物坦模型的选取:无粘,层流还湍流?定常还是非定常?可压流还是不可压流?是否需要应用其它的物理模型?确定解的程序:问题可否简化?是否使用缺省的解的格式与参数值?采用哪种解格式可以加速收敛?使用多重网格计算札的内存是否够用?得到收敛解需要多久的时间?在使用CFD分析之前详细考虑这些问题,对你的模拟来说是很有意义的。当你计划个CFD上程时,请利用提供给 FLUENT使用者的技术支持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、3DDP3.输入网格4.检查网格5.选择解的格式6.选择需要解的基木方程: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.检査结果13.保存结果14.必要的话,细化网格,改变数值和物理模型第·步需要几何结构的模型以及网格生成。你可以使用 GAMBIT或者·个分离的CAD系统产生几何结构模型及网格。也可以用 Tgrid从已有的面网格中产生体网格。你也可以从相关的CAD软件包生成体网格,然后读入到 Tgrid或者 FLUENT(详情参阅网格输入一章)。至于创建几何图形生成格的详细信息清查月相关软件使用手册∧NSYsFLUENT