fluent學習第一個例子【轉發(fā)】

2017-03-09  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

按黃師姐的說法,做好第一個案例很重要。第一個案例既可以幫助理解CFD的工作流程,還可以幫助熟悉軟件的操作界面。

黃師姐推薦的入門案例來自于ANSYS官方提供的培訓教程,是一個關于交叉管內流動混合的案例,涉及到流動及傳熱。

主要內容:

1 問題描述
2 案例目的
3 FLUENT設置
3.1 導入網(wǎng)格
3.2 General設置
3.3 Models設置

1 問題描述

兩個異徑管道相交,分別流入不同溫度的介質,利用FLUENT求解介質混合后的狀態(tài)。

2 案例目的

案例包含了利用FLUENT進行仿真計算的基本步驟。通過本案例可以學習的內容包括:

• 讀入計算網(wǎng)格

• 選擇并設置流體介質屬性

• 定義計算邊界條件

• 設置計算監(jiān)測

• 進行仿真計算

• 計算后處理

3 FLUENT設置

3.1 導入網(wǎng)格

案例中并沒有包括幾何模型創(chuàng)建及網(wǎng)格劃分過程,因此案例從網(wǎng)格導入開始。

①啟動FLUENT,啟動面板中進行如圖所示設置。

Dimension:選擇3D

Working Directory:選擇設置案例工作路徑

②Fluent啟動后,導入網(wǎng)格文件

利用菜單File/Read/Mesh…,在彈出的文件選擇對話框中選擇網(wǎng)格文件Mixing_tee.msh,選擇OK按鈕確認選擇

3.2 General設置

選擇模型樹節(jié)點General后,在其右側會顯示出General節(jié)點的設置面板,如圖所示。

圖中包含的按鈕及選項:

• Scale:縮放網(wǎng)格尺寸

• Check:檢查網(wǎng)格

• Report Quality:報告網(wǎng)格質量

• Diaplay:顯示網(wǎng)格

• Type

Pressure-Based:采用壓力基求解器

Density-Based:采用密度基求解器

• Velocity Formulation

Absolute:絕對速度

Relative:相對速度

• Time

Steady:采用穩(wěn)態(tài)計算

Transient:采用瞬態(tài)計算

• Gravity:設置重力加速度

• Units:設置單位

設置如下:

①Display
導入網(wǎng)格后網(wǎng)格并不直接顯示在圖形窗口中,此時可通過樹形節(jié)點General中的設置面板中Dispaly按鈕顯示計算網(wǎng)格

②模型Scale
選擇模型樹節(jié)點General,之后選擇參數(shù)面板中的Scale…按鈕,在彈出的對話框中檢查計算域尺寸。如圖所示。

查看圖中的Domain Extents,觀察計算域尺寸與要模擬的計算空間尺寸是否吻合,若不吻合的話,需要通過設置縮放因子對網(wǎng)格進行縮放。

③Check網(wǎng)格
點擊Check按鈕,軟件自動檢查網(wǎng)格并在文本窗口中顯示網(wǎng)格信息,包含計算域尺寸、網(wǎng)格體積統(tǒng)計、網(wǎng)格面統(tǒng)計等。如圖所示。

比較重要的參數(shù)為minimum Volume,確保該參數(shù)值為正值。建議在讀入網(wǎng)格之后及網(wǎng)格縮放之后進行網(wǎng)格檢查工作

④Report Quality
點擊此按鈕輸出網(wǎng)格質量信息。如圖所示。根據(jù)網(wǎng)格形狀的不同,FLUENT輸出的網(wǎng)格質量評價指標也不相同。對于本案例,FLUENT輸出了三個參數(shù):

• Minimum Orthogonal Quality:最小正交質量

• Max Ortho Skew:最大正交歪斜率

• Maximum Aspect Ratio:最大長寬比

最小正交質量值范圍為0~1,最差為0,最好為1,一般情況下要求網(wǎng)格最小正交質量大于0.2;最大歪斜率取值0~1,越小越好。

⑤采用Pressure-Based求解器

⑥使用Absolute速度格式

⑦采用Steady穩(wěn)態(tài)計算

⑧設置Units
默認溫度單位為K,這里為方便起見設置溫度單位為℃。選擇按鈕Units..打開單位設置面板。如圖所示,選擇Quantities列表項temperature,在右側列表框中選擇單位為c。完畢后點擊Close關閉對話框。

不管使用何種單位,FLUENT在求解時始終使用國際單位制,這里設置單位只是為了前處理設置方便。

3.3 Models設置

模型樹節(jié)點Models用于選擇并設置計算過程中所涉及的物理模型。如圖所示。

FLUENT提供的計算模型包括:

• Multiphase:多相流模型,用于模擬多相流現(xiàn)象。

• Energy:能量模型。當計算涉及到傳熱時需要激活能量模型。

• Viscous:粘性模型。如考慮湍流時需要在粘性模型中進行設置

• Radiation:輻射模型。當計算域中存在大的溫差需要考慮輻射效應時需要激活此模型

• Heat Exchanger:熱交換器。在計算域中構造換熱器模型

• Species:組分模型。當需要模擬組分擴散或化學反應時需要設置此模型

• Discrete Phase:離散相模型。模擬計算域中的稀薄顆粒運動軌跡

• Solidification & Melting:凝固融化模型,模擬材料固液相變

• Acoustics:氣動聲學計算

• Eulerian Wall Film:歐拉液膜模型

• Electric Potential:電勢模型

本案例中涉及到傳熱及湍流,因此需要激活Energy及Viscous模型。

①Energy模型設置
Energy模型不需要設置任何參數(shù),只需要激活即可。

②Viscous模型設置
激活Viscous后,選擇k-epsilon模型,在子模型選項中選擇Realizable,如圖所示。

案例原文:http://pan.baidu.com/s/1bG60qE 下載鏈接

作者:流沙

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