第2讲-fluent总体介绍-课件.ppt
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1、FLUENT 简介简介Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006CFD是什么是什么?计算流体力学计算流体力学(CFD)是一门通过求解大量的控制方程是一门通过求解大量的控制方程来预测流体流动、热传导、化学反应以及相关现象的来预测流体流动、热传导、化学反应以及相关现象的学科学科 包含质量、动量、能量、元素守恒方程等包含质量、动量、能量、元素守恒方程等 CFD分析与下列情况相关:分析与下列情况相关:新设计方案的研究新设计方案的研究 产品开发细节产品开发细节 故障解决方案故障解决方案 重新设计重新设计 CFD 分析补充了测试和实验功能分析补充了
2、测试和实验功能 简化了实验设计和数据分析中所要求的工作量简化了实验设计和数据分析中所要求的工作量Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006CFD 如何工作如何工作?FLUENT 求解器是基于求解器是基于有限有限体积法体积法建立的建立的 旨在使控制体或控制单元区旨在使控制体或控制单元区域离散化域离散化 在控制体的区域内求解质量、在控制体的区域内求解质量、动量、能量、元素等守恒方动量、能量、元素等守恒方程程偏微分方程通过离散处理成一偏微分方程通过离散处理成一系列的代数方程系列的代数方程 所有的代数方程根据计算域所有的代数方程根据计算域求解求
3、解VAAVdVSdddVtAAVUnsteadyConvectionDiffusionGeneration管流动区域被离散为有限的控制单管流动区域被离散为有限的控制单元(网格)元(网格)方程方程变量变量连续性1X 方向动量uY 方向vZ方向w能量hControlVolumeIntroductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006CFD 模型模型u生成网格前处理前处理u实体模型Solveru流动方程l质量nSpecies mass fractionnPhase volume fractionl动量l能量u状态方程u所支持的计算模型u计算模型l紊流l燃烧
4、l辐射l多相流l相转换l动区域l动网格u选择材料u边界条件u初始条件求解器设置后处理后处理Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006CFD 分析分析 基本步骤基本步骤问题的鉴定及预处理问题的鉴定及预处理 定义你所需要的模型定义你所需要的模型 确定即将模拟的区域确定即将模拟的区域 设计并创建网格设计并创建网格求解求解 建立数学模型建立数学模型 计算并监控计算并监控后处理后处理 检查结果检查结果1.考虑是否需要修改模型考虑是否需要修改模型Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006定义
5、你所需要的模型定义你所需要的模型 你需要什么样的结果,如压力减小、质量流量,它们你需要什么样的结果,如压力减小、质量流量,它们将如何被使用?将如何被使用?你的可选模型有哪些?你的可选模型有哪些?在你的分析中需要哪些计算模型在你的分析中需要哪些计算模型(湍流、可压流、辐射湍流、可压流、辐射)?你需要做哪些简化假设?你需要做哪些简化假设?你可以做哪些简化假设?你可以做哪些简化假设?(对称性、周期性对称性、周期性)你是否需要独特的建模功能?你是否需要独特的建模功能?FLUENT 6中可使用用户自定义函数中可使用用户自定义函数UDF(用用C语言编写语言编写)精确度要求精确度要求?何时需要结果何时需要结
6、果?u问题的鉴定及预处理 定义你所需要的模型 确定即将模拟的区域 设计并创建网格Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006确定即将模拟的区域确定即将模拟的区域如何分离完整模型中的一部分如何分离完整模型中的一部分?计算域从何处开始,何处结束计算域从何处开始,何处结束?在边界处是否有边界条件在边界处是否有边界条件?边界条件类型是否与已知条件相边界条件类型是否与已知条件相适应适应?是否可以在合理数据点处扩展区是否可以在合理数据点处扩展区域域?是否可以简化或近似为是否可以简化或近似为2D 或轴或轴对称问题对称问题?例如例如:除尘器除尘器u问题的
7、鉴定及预处理 定义你所需要的模型 确定即将模拟的区域 设计并创建网格GasRiserCycloneL-valveGas所考虑的区域所考虑的区域Introductory FLUENT NotesFLUENT v6.3 December 2006设计并创建网格设计并创建网格能否从另一个模块中获得启示?如能否从另一个模块中获得启示?如MixSim,IcePak,or AirPak能否使用能否使用quad/hex 网格?是否应该使用网格?是否应该使用tri/tet网格或网格或hybrid 网格网格?几何体和流体的复杂度如何几何体和流体的复杂度如何?是否需要非正交网格的分界面是否需要非正交网格的分界面?
8、在每个区域内网格需要什么样的分辨率?在每个区域内网格需要什么样的分辨率?对于几何体网格划分的是否充分对于几何体网格划分的是否充分?是否可以预测区域的梯度是否可以预测区域的梯度?是否需要利用适应功能增加分辨率是否需要利用适应功能增加分辨率?计算机内存是否满足需求计算机内存是否满足需求?需要多少内存需要多少内存?需用到多少模型需用到多少模型?TriangleQuadrilateralPyramidPrism/WedgeTetrahedronHexahedronu问题的鉴定及预处理 定义你所需要的模型 确定即将模拟的区域 设计并创建网格Introductory FLUENT NotesFLUENT
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