fluent分析
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流体分析软件Fluent仿真无敌全过程随着计算机技术的发展,流体分析技术在工业、航空、船舶、化工等领域得到越来越广泛的应用,其中,流体动力学仿真技术是流体分析技术的重要组成部分。
现在,很多企业和研究机构都在使用流体分析软件Fluent进行流体仿真分析。
本文将为大家介绍如何使用Fluent软件进行流体分析仿真,从模型导入、边界条件设置、网格划分、求解、后处理等环节全面详细地介绍Fluent软件的使用。
一、模型导入首先,将需要进行流体分析仿真的模型导入到Fluent软件中,这里假设读者已经有了需要进行仿真的模型。
导入模型的方法如下:1.打开Fluent软件,点击“File” → “Import” → “Mesh”,弹出文件选择窗口;2.在文件选择窗口中,选择需要导入的模型文件;3.点击“Open”按钮,等待软件自动加载模型。
二、边界条件设置在导入模型后,需要进行边界条件的设置,这是进行流体分析仿真的重要步骤。
边界条件的设置包括两个方面,一个是流体属性的设置,一个是模型边界的设置。
1.流体属性的设置在Fluent软件中,可以设置流体的密度、黏度、温度等属性。
设置方法如下:•在菜单栏中选择“Define” → “Material Properties”,弹出“Material”对话框;•在“Material”对话框中,可以设置流体密度、黏度、热导等属性;•点击“OK”按钮完成流体属性的设置。
2.模型边界的设置模型边界的设置包括几何边界的定义和边界条件的设置。
在定义模型几何边界时,需要将模型分为充气室、出气口等边界。
在定义边界条件时,需要设置速度、压力、温度等参数。
•定义几何边界:在菜单栏中选择“Mesh” → “Surface Operation” → “Boundary Type”,弹出“Boundary Types”对话框,选择需要设置的表面并设置其边界类型;•设置边界条件:在菜单栏中选择“Define” → “Boundary Conditions” → “Velocity Inlet”或“Pressure Outlet”等,设置边界条件相关参数。
FLUENT知识点解析
1.网格生成:
在使用FLUENT进行模拟之前,首先需要生成一个合适的网格。
网格
的划分对于模拟结果的准确性和计算效率都有很大的影响。
FLUENT提供
了多种网格生成方法,包括结构化网格和非结构化网格。
结构化网格适用
于简单几何形状,而非结构化网格适用于复杂几何形状。
2.边界条件:
在模拟中,需要设置合适的边界条件来模拟真实物理系统中的边界行为。
常见的边界条件包括:壁面条件、入口条件、出口条件和对称条件。
根据具体情况,可以根据需要自定义边界条件。
3.流动模型:
4.输运方程:
FLUENT使用质量守恒、动量守恒和能量守恒方程来描述流体流动和
传热过程。
质量守恒方程包括连续性方程,动量守恒方程包括Navier-Stokes方程,能量守恒方程包括热传导和对流传热方程。
根据具体问题,可以选择合适的输运方程进行模拟。
5.数值解算方法:
6.辅助模型:
7.后处理:
FLUENT提供了丰富的后处理功能,用于分析和可视化模拟结果。
通
过后处理,可以绘制流速矢量图、压力分布图、温度分布图等,以及计算
流量、阻力系数、换热系数等物理量。
此外,在后处理过程中,还可以进行轨迹计算、剪切应力计算等。
8.并行计算:
9.耦合求解:
以上是FLUENT的一些重要知识点解析。
FLUENT作为一款强大的CFD 软件,具有广泛的应用前景。
在使用FLUENT进行模拟时,需要了解和掌握以上知识点,以确保模拟结果的准确性和可靠性。
1.多相流动模式我们可以根据下面的原则对多相流分成四类:•气-液或者液-液两相流:o 气泡流动:连续流体中的气泡或者液泡。
o 液滴流动:连续气体中的离散流体液滴。
o 活塞流动: 在连续流体中的大的气泡o 分层自由面流动:由明显的分界面隔开的非混合流体流动。
•气-固两相流:o 充满粒子的流动:连续气体流动中有离散的固体粒子。
o 气动输运:流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。
最典型的模式有沙子的流动,泥浆流,填充床,以及各向同性流。
o 流化床:由一个盛有粒子的竖直圆筒构成,气体从一个分散器导入筒内。
从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。
改变气体的流量,就会有气泡不断的出现并穿过整个容器,从而使得颗粒在床内得到充分混合。
•液-固两相流o 泥浆流:流体中的颗粒输运。
液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。
在泥浆流中,Stokes 数通常小于1。
当Stokes数大于1 时,流动成为流化(fluidization)了的液-固流动。
o 水力运输: 在连续流体中密布着固体颗粒o 沉降运动: 在有一定高度的成有液体的容器内,初始时刻均匀散布着颗粒物质。
随后,流体将会分层,在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积层,在顶部出现了澄清层,里面没有颗粒物质,在中间则是沉降层,那里的粒子仍然在沉降。
在澄清层和沉降层中间,是一个清晰可辨的交界面。
•三相流(上面各种情况的组合)各流动模式对应的例子如下:•气泡流例子:抽吸,通风,空气泵,气穴,蒸发,浮选,洗刷•液滴流例子:抽吸,喷雾,燃烧室,低温泵,干燥机,蒸发,气冷,刷洗•活塞流例子:管道或容器内有大尺度气泡的流动•分层自由面流动例子:分离器中的晃动,核反应装置中的沸腾和冷凝•粒子负载流动例子:旋风分离器,空气分类器,洗尘器,环境尘埃流动•风力输运例子:水泥、谷粒和金属粉末的输运•流化床例子:流化床反应器,循环流化床•泥浆流例子: 泥浆输运,矿物处理•水力输运例子:矿物处理,生物医学及物理化学中的流体系统•沉降例子:矿物处理2. 多相流模型FLUENT中描述两相流的两种方法:欧拉一欧拉法和欧拉一拉格朗日法,后面分别简称欧拉法和拉格朗日法。
FLUENT软件简单介绍FLUENT是一种流体力学仿真软件,由美国ANSYS公司开发。
它提供了先进的流体流动和传热分析功能,广泛应用于各个领域,包括汽车工业、航空航天、能源和环境等。
FLUENT的主要功能包括流体流动分析、传热分析、压力分析以及结构力学分析等,可以帮助工程师和设计师进行流体流动问题的解决和优化,提高产品设计的效率和性能。
FLUENT的用户界面简洁直观,提供了丰富的前后处理工具和可视化功能,使用户能够方便地设置仿真模型、设定边界条件、运行仿真计算,并对结果进行分析和展示。
FLUENT支持多种模型和求解方法的选择,用户可以根据具体需求来选择适合的方法来进行仿真计算。
此外,FLUENT还提供了丰富的物性数据和材料模型库,用于模拟不同流体和材料的性质和行为。
FLUENT的应用领域非常广泛。
在汽车工业中,FLUENT可以模拟车辆的气动特性和燃烧过程,用于改善车辆的空气动力性能和燃烧效率。
在航空航天领域,FLUENT可以仿真飞机的气动力学表现和燃烧过程,用于改善飞机的飞行性能和燃烧效率。
在能源领域,FLUENT可以模拟电站的热力循环和传热过程,用于提高电力发电效率。
在环境领域,FLUENT可以模拟气候变化、水质污染和废气排放等问题,用于评估和优化环境影响。
总之,FLUENT是一款功能强大的流体力学仿真软件,提供了先进的流体流动和传热分析功能。
它在各个领域都有广泛的应用,可以帮助工程师和设计师解决复杂的流体流动问题和优化产品设计。
通过使用FLUENT,可以提高工程设计的效率和性能,降低开发成本和风险,推动科技进步和工程技术的发展。
飞机流畅分析报告1. 引言本文将对飞机流畅性进行分析,详细介绍了飞机设计中的关键因素和流畅性的重要性。
首先,我们将讨论流畅性在飞机设计中的定义和作用。
随后,我们将介绍流畅性的影响因素以及其对飞机性能的重要性。
最后,我们将提供一些改善飞机流畅性的建议。
2. 流畅性的定义与作用在飞机设计中,流畅性指的是飞机表面的光滑程度和空气流动的无阻碍性。
良好的流畅性可以减少飞机在飞行过程中的阻力,提高飞行效率和性能。
流畅性对飞机的燃料效率、速度和操纵性都有重要影响。
3. 流畅性的影响因素飞机的流畅性受到多个因素的影响,包括以下几个方面:3.1 飞机外形设计飞机的外形设计对流畅性有着重要影响。
圆滑的外形可以减少阻力,提高飞行效率。
减小飞机表面的突起和凹陷也可以改善流体流动的无阻碍性。
3.2 表面处理和涂层合适的表面处理和涂层可以减少飞机表面的粗糙度,提高流体在表面上的流动性。
光滑的涂层可以减少摩擦阻力,改善飞机的流畅性。
3.3 边缘处理飞机的边缘处理也是流畅性的关键因素。
通过合理设计飞机的边缘,可以减少湍流的产生,提高飞机的流线型。
4. 流畅性对飞机性能的重要性流畅性对飞机的性能有着重要影响,具体表现在以下几个方面:4.1 提高燃料效率良好的流畅性可以降低飞机的阻力,减少燃料消耗。
通过改善飞机的流线型和表面处理,可以大幅度提高燃料效率。
4.2 增加速度流畅性的改善可以减少飞机的阻力,增加飞机的速度。
飞机的速度与阻力成反比,因此通过提高流畅性,可以提高飞机的速度。
4.3 改善操纵性流畅性的改善可以降低飞行时的湍流产生,提高飞机的操纵性。
飞机在空气中的稳定性和可控性将得到提高,提供更好的飞行体验和操作性。
5. 改善飞机流畅性的建议根据以上的分析,以下是一些改善飞机流畅性的建议:5.1 优化飞机外形设计通过优化飞机的外形设计,减小突起和凹陷,提高外形的流线型,可以显著改善飞机的流畅性。
5.2 使用光滑的涂层选择光滑的涂层材料,可以减小飞机表面的摩擦阻力,提高流体在表面上的流动性。
沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟分析沿程损失阻力系数是计算流体力学中常用的一个参数,用来描述在流体输送管道中流体因于各种原因而失去动能所引起的压力损失。
在工程实际应用中,准确地预测沿程损失阻力系数对于设计和优化管道系统有着重要意义。
因此,针对沿程损失阻力系数的数值模拟研究具有一定的实际应用价值。
数值模拟方法是研究沿程损失阻力系数的一种有效手段,其中FLUENT是一种常用的计算流体力学软件。
通过数值模拟可以在计算机上对复杂的流体运动进行模拟和分析,从而获得各种流场参数,如速度、压力以及沿程损失阻力系数。
首先,进行沿程损失阻力系数的FLUENT数值模拟时,需要选择合适的计算模型。
一般来说,可以选择稳态或者非稳态模型。
对于稳态流动,可以根据计算区域的边界条件和物质输送的速度来设置相应的边界条件。
对于非稳态流动,需要分析和模拟输送过程中的时间变化。
其次,针对FLUENT数值模拟过程中的计算网格划分也需要进行合理的设计。
计算网格的划分要遵循准确性和计算效率的原则。
一般来说,对于复杂的流动问题,需要使用更为精细的网格划分方法来获得更为准确的结果。
同时,在计算网格的划分中还要考虑到流场中可能存在的不连续性和流动难以预测的因素。
此外,在进行FLUENT数值模拟时,还需要设置流体的物性,包括密度、动力粘度等。
这些物性参数的准确性对于模拟结果的精度和可靠性有着重要影响。
在设置物性时,可以参考相关的物性数据手册或者实验测试结果来获得尽可能准确的参数。
最后,在进行FLUENT数值模拟时,还需要设置相应的求解器和求解算法等。
在设置求解器时,可以根据具体问题的模拟对象和目标进行选择。
对于沿程损失阻力系数的模拟,可以选择合适的求解器来求解和分析压力和速度等流场参数。
在设置求解算法时,可以根据计算资源、时间要求和模拟准确性等因素进行选择和调整。
综上所述,FLUENT数值模拟可以有效地分析沿程损失阻力系数。
通过合适的计算模型、网格划分、物性设置和求解器选择等步骤,可以获得较为准确的模拟结果。
fluent操作流程Fluent 操作流程简介:Fluent 是一款用于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)的软件。
它提供了一个强大的求解器和用户界面,帮助工程师模拟和分析流体力学问题。
以下是 Fluent 的操作流程简介:1. 启动 Fluent:双击 Fluent 的图标或通过命令行打开软件。
一些版本的 Fluent 还可以通过集成开发环境或命令行调用。
2. 准备几何模型:使用几何建模软件(如 ANSYS DesignModeler)创建和准备几何模型。
将模型导出为支持的文件格式(如 .stl 或 .igs)。
3. 导入几何模型:在 Fluent 中,通过“文件”>“导入”>“几何”选项导入几何模型文件。
根据需要进行缩放和旋转等操作,然后应用更改并关闭几何模型的界面。
4. 定义边界条件:在 Fluent 中,通过“边界条件”选项定义边界类型和条件。
根据模型需求,选择适当的边界类型(如壁面、入口、出口等)并设置相应的条件(如温度、压力、速度等)。
5. 设置求解控制参数:通过“求解控制”选项设置求解器的参数。
这些参数包括收敛标准、计算时间步长、迭代次数等。
根据需要进行适当的调整,以获得准确且稳定的解。
6. 初始化求解器:使用“初始化”选项初始化求解器。
此步骤会根据定义的边界条件和网格生成初始场状态。
7. 运行求解器:通过点击“求解”选项运行求解器。
Fluent 会迭代求解流体场方程,并根据设定的参数逐步逼近最终解。
8. 分析结果:求解器收敛后,可以通过“结果”选项查看和分析模拟结果。
可以选择显示流线、剖面图或其他感兴趣的结果。
9. 调整设置和重新求解(可选):根据结果分析的需要,可以回到先前的步骤调整设置,如边界条件、求解控制参数等,并重新运行求解器。
10. 保存结果:完成分析后,可以通过“文件”>“导出”选项将结果保存为需要的格式,以备进一步的处理或展示。
fluent计算分析报告风扇的分析学号:20xx04033073班级:7403302姓名:喻艳平Gambit 操作步骤1. 选择分析软件2. 修改内定值(Edit-Default)3. 建立点→线→面→体积4. 建立网格5. 定义边界条件、流体或固体6. 检视格点7. 存档离开(save file and export mesh) 运行软件进入软件,将模型导入gambit建立旋转流体区 Operation↓GEOMETRY COMMAND BUTTON↓ Geometry ↓VOLUME COMMAND BUTTON↓ Volume↓Create Real Cylinder建立管道部分Operation----GEOMETRY COMMAND BUTTON---Geometry---VOLUME COMMAND BUTTON---Volume---Create Real Cylinder最终图形如下:建立管道入进口处:建立管道出口处:处理风扇部分:1. Volume 3 split with Volume 22. Volume 2 subtract Volume 1 风扇编号从内到外依次为1、2、3。
处理管道部分:计算出来的图箱梁表面压力分布阻力报告升力报告弯矩箱梁附近的压强云图箱梁附近的速度云图箱梁附近速度矢量图-6°攻角跨中截面压强等值线一、前言二、计算参数选择为合理地对本项目主体建筑的风荷载分布状况进行分析,首先必须合理地选择计算模型以及涉及风荷载和CFD计算的有关参数。
建筑物计算模型本项目主体建筑可以大致分为东、西两座塔楼和裙房三个部分。
其中塔楼计算模型总高为米,裙房最高处高度约30米。
为了确定建筑表面各部分的体型系数,计算模型如图2所示。
图2 计算模型计算中还考虑了周边建筑的影响,以主体建筑为中心、半径600m范围内的周边建筑在内的计算模型见图3。
图3 包含周边建筑在内的计算模型与风荷载有关的参数1.基本风压、场地地貌按甲方的要求,本项目按100年重现期计算。
学会使用ANSYSFluent进行流体力学模拟和分析流体力学是研究流体运动和相互作用的科学。
在工程学领域,流体力学广泛应用于模拟和分析各种工程问题,如气体和液体流动、热传递、质量传递等。
而ANSYSFluent是一种常用的流体力学模拟和分析软件,可以帮助工程师和科研人员进行流体力学模型的建立、仿真和结果分析。
本文将介绍如何学会使用ANSYSFluent进行流体力学模拟和分析。
第一章:ANSYSFluent简介ANSYSFluent是面向工程领域的一款强大的计算流体力学软件。
它提供了广泛的模型和分析工具,可以模拟和分析各种流体力学问题。
ANSYSFluent具有友好的界面,简单易用,同时也具备高级的功能和定制性。
该软件在汽车、航空、化工等领域得到了广泛的应用。
第二章:流体力学模拟流程在使用ANSYSFluent进行流体力学模拟和分析之前,我们需要先了解整个模拟流程。
首先,我们需要定义几何模型,可以通过导入CAD模型或手动构建几何体。
然后,对几何模型进行网格划分,将其离散成小的单元。
接下来,设置流体材料的物性参数,如密度、粘度和热传导系数。
然后,定义流体动力学模型,如流动方程和边界条件。
最后,进行求解和后处理,通过数值方法求解流体力学方程,并分析结果。
第三章:几何建模在ANSYSFluent中,我们可以使用多种方法进行几何建模。
一种常用的方法是通过导入CAD模型,可以直接打开各种常见格式的CAD文件。
另一种方法是使用Fluent的几何建模工具,可以手动构建几何体。
该工具提供了创建基本几何体(如圆柱、球体等)、布尔操作(如并集、交集等)和边界设置等功能,可以方便地生成复杂的几何体。
第四章:网格划分网格划分是流体力学模拟中的重要环节。
好的网格划分可以提高计算精度和计算效率。
在ANSYSFluent中,我们可以使用多种方法进行网格划分。
一种常用的方法是结构化网格划分,它将几何体划分成规则的网格单元。
另一种方法是非结构化网格划分,它允许在几何体中创建任意形状的网格单元。
飞机Fluent分析报告1. 引言飞机的设计和优化一直是航空工程师们关注的重点。
在过去的几十年里,CFD (Computational Fluid Dynamics)模拟已经成为飞机设计过程中的重要工具。
本文将使用Fluent软件对一个飞机的气动性能进行分析,并给出相应的结果和讨论。
2. 方法2.1 计算模型建立本次分析选取了一种常见的中型客机作为计算模型。
首先,需要进行几何建模。
飞机的几何模型通常由复杂的曲线和曲面组成,需要进行建模和网格划分。
然后,通过Fluent软件导入几何模型,并进行流场网格划分。
2.2 边界条件设置在进行飞机气动性能分析时,合理设置边界条件非常重要。
在本次分析中,我们将机身表面设置为无滑移壁面,机翼和尾翼设置为带有升力的壁面,进气口设置为入口边界条件,出气口设置为出口边界条件。
2.3 数值模拟在Fluent中,使用Navier-Stokes方程组对飞机周围的流场进行数值模拟。
为了准确模拟飞机周围的流动,需要采用适当的湍流模型。
在本次分析中,我们选用k-epsilon湍流模型。
2.4 结果分析模拟计算完成后,我们将对结果进行分析。
主要关注飞机周围的气动性能指标,例如升力、阻力、失速速度等。
同时,还可以对流场进行可视化处理,以更直观地观察流动情况。
3. 结果与讨论经过数值模拟和分析,我们得到了飞机的气动性能结果。
在此给出一些主要的结果和讨论:•升力系数曲线:通过改变攻角,可以获得不同攻角下的升力系数曲线。
该曲线能够反映飞机在不同飞行阶段的升力性能。
•阻力系数曲线:随着攻角的增加,飞机的阻力系数也会增加。
阻力系数曲线可以帮助我们评估飞机的阻力性能。
•失速速度:失速是飞机在低速飞行时会遇到的重要问题。
通过数值模拟可以得到飞机的失速速度,以评估其低速飞行性能。
4. 结论本文使用Fluent软件对一个中型客机的气动性能进行了分析。
通过数值模拟,我们得到了飞机在不同飞行阶段的升力、阻力等气动性能指标。
第1章 CFD 基 础计算流体动力学(computational fluid dynamics ,CFD)是流体力学的一个分支,它通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关信息,实现了用计算机代替试验装置完成“计算试验”,为工程技术人员提供了实际工况模拟仿真的操作平台,已广泛应用于航空航天、热能动力、土木水利、汽车工程、铁道、船舶工业、化学工程、流体机械、环境工程等 领域。
本章介绍CFD 一些重要的基础知识,帮助读者熟悉CFD 的基本理论和基本概念,为计算时设置边界条件、对计算结果进行分析与整理提供参考。
1.1 流体力学的基本概念1.1.1 流体的连续介质模型流体质点(fluid particle):几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
连续介质(continuum/continuous medium):质点连续地充满所占空间的流体或固体。
连续介质模型(continuum/continuous medium model):把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型:u =u (t ,x ,y ,z )。
1.1.2 流体的性质1. 惯性惯性(fluid inertia)指流体不受外力作用时,保持其原有运动状态的属性。
惯性与质量有关,质量越大,惯性就越大。
单位体积流体的质量称为密度(density),以r 表示,单位为kg/m 3。
对于均质流体,设其体积为V ,质量为m ,则其密度为m Vρ= (1-1) 对于非均质流体,密度随点而异。
若取包含某点在内的体积V ∆,其中质量m ∆,则该点密度需要用极限方式表示,即0lim V m Vρ∆→∆=∆ (1-2) 2. 压缩性作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化,这一现象称为流体的可压缩性。
压缩性(compressibility)可用体积压缩率k 来量度Fluent 高级应用与实例分析2 d /d /d d V V k p pρρ=-= (1-3) 式中:p 为外部压强。
fluent表达式瞬态在流体动力学中,Fluent 是一个流行的流体动力学仿真软件。
当我们说瞬态,我们通常是指流体的速度、压力和其他相关物理量随时间的变化。
在Fluent中,可以通过定义各种边界条件和求解方法来实现瞬态分析。
例如,如果你想模拟一个开放流动系统(例如一个管道中的流体),并且你想查看流体的速度如何随时间变化,那么你需要设置一个瞬态分析。
以下是一个简单的步骤,描述如何在Fluent中进行瞬态分析:1. 启动Fluent:首先打开Fluent软件。
2. 导入模型:如果你有一个特定的几何形状(例如一个管道),你需要导入它。
3. 选择求解器:在Fluent中,你需要选择适合你问题的求解器。
对于瞬态问题,你通常会选择“Transient”求解器。
4. 设置时间步长:定义时间步长和总模拟时间。
这将决定你的模拟的精度和所需计算的时间。
5. 定义材料:为你的流体选择合适的材料属性,如密度、粘度等。
6. 设置边界条件:定义入口、出口和其他相关边界的条件。
对于瞬态分析,你需要在“Time”选项卡中定义这些条件,以便它们随时间变化。
7. 求解:设置求解器参数,如迭代次数、松弛因子等,然后开始求解。
8. 查看结果:随着模拟的进行,你可以在后处理中查看流体的速度、压力等随时间的变化。
9. 导出结果:如果你需要将结果导出到其他软件或进行进一步的分析,你可以使用Fluent的导出功能。
10. 保存和关闭:完成模拟后,记得保存你的工作并关闭Fluent。
记住,每个模拟都是独特的,所以你可能需要根据你具体的问题调整上述步骤中的某些设置。
在进行模拟之前,仔细阅读Fluent的文档和教程是很重要的。
如何使用ANSYSFluent进行流体动力学分析和模拟1. 概述ANSYS Fluent是一款强大的流体动力学分析和模拟软件,广泛应用于工程、航空航天、汽车、能源等领域。
本文将介绍如何使用ANSYS Fluent进行流体动力学分析和模拟,并分为以下几个章节展开讲解。
2. 准备工作在开始使用ANSYS Fluent之前,首先需要准备工作。
包括安装软件、了解软件的基本操作和界面、准备模拟所需的几何模型和边界条件等。
在准备工作中,还需要选择合适的流体模型、物理模型、边界条件和网格划分方案。
3. 建立几何模型在使用ANSYS Fluent进行流体动力学分析和模拟之前,首先需要建立几何模型。
可以通过CAD软件进行建模,然后导入到ANSYS Fluent中。
在建立几何模型的过程中,需要考虑物体的形状、大小、结构等因素,并根据需要设定不同的边界条件。
4. 设定边界条件在进行流体动力学分析和模拟时,边界条件的设置是非常重要的。
边界条件可以分为入口边界条件、出口边界条件和壁面边界条件等。
入口边界条件可以设置进口速度、温度和浓度等;出口边界条件可以设置出口压力和涡量等;壁面边界条件可以设置壁面粗糙度、热传导和传质等。
通过合理设置边界条件,可以得到准确的分析结果。
5. 网格划分网格划分是进行流体动力学分析和模拟的关键步骤之一。
通过将几何模型划分成小的网格单元,可以对流体的运动进行离散化处理。
网格划分的质量直接影响到计算结果的准确性和计算的效率。
在进行网格划分时,需要考虑流场的特征,选择合适的网格类型和网格密度。
6. 模拟设置在进行流体动力学分析和模拟之前,还需要进行一些模拟设置。
包括选择适当的求解器、设定求解精度和收敛准则等。
不同的流体问题需要选择不同的求解器,如稳态问题可以选择压力-速度耦合求解器,非稳态问题可以选择显式求解器。
通过合理设置模拟参数,可以加快计算过程和提高计算精度。
7. 运行模拟在完成模拟设置后,可以开始运行模拟。
基于FLUENT的房间内组分的流动特性仿真分析1、设计参数FLUENT已经广泛用于复杂的化工反应工程、流线设计及环境监测等诸多领域,可以用于解决流体的流动特性、相间转换过程、热质耦合传递等复杂问题,可以直接形象地分析在空间和时间域上连续性的物理场,为优化操作条件提供了丰富的理论指导和可靠的依据为了更好地了解内部的传热传质过程,充分研究床层内部的流动特性具有重要意义。
计算流体动力学(CFD)在流体流动和传热传质过程中,数值数学和计算机科学结合的产物,是一门具有强大生命力的交叉科学。
ANSYS FLUENT是一种将流体力学,有限元结合的数值求解平台,同时具有图像显示功能。
该平台主要应用各种离散化的数学方法,对流体力学的各类问题进行数值计算和分析研究,以解决各种实际问题。
计算流体力学ANSYS FLUENT与实验法相比有以下几个优点:相对试验过程,可以提供比更加细致、全面的数据;研发费用低,明显缩短产品的研发周期,提高科研工作者工作效率的特点;数值平台仿真分析,可以为试验提供一定的理论参考和指导作用。
本文模拟了房间里的气流和传热,这个房间排风系排烟过程。
几何尺寸,其中长宽高分别为7.8m,4.2m,3.1m,房间壁面厚度为0.2m,壁面材料混凝土(密度2719kg/m3,定压比容1500J/kg.K,热导率200.4W/m.K),具体的布局图。
研究对象:某南方城市的房间模型如下图所示,房间高3.3m,在每个房间上方布置了组分进风口和回风口。
速度为0.6m/s,温度为40.5℃,如图0所示。
2、建立计算模型与划分网格本文主要是分析利用FLUENT进行房间内流动的仿真计算,因此主要分析fluent的过程。
针对网格划分过程简略。
图1 房间内流域模型2.2划分网格图2 数值计算流域的几何模型(1)几何模型的建立通过三维软件建好后,然后保存为step格式,然后导入到ICEM中,如图2所示。
(2)划分流域的面网格单击选中操作工具栏中的网格绘制图标,并在绘制网格mesh界面下单击选中体网格。
1.选用PRO-E进行建模,保存成prt文件,选用import命令导入workbench内,在Geomety模块,选用Tools-fill命令,选取液体的整体流动区域内的内避免对流动区域进行实体填充,生成流体的实体模型。
单击鼠标右键下named selection 命令定义所选的各个特征面,例如入口,出口,热源等:2.在mesh模块内鼠标单选mesh命令对模型进行网格划分参数设置,注意minsize和max face size的数值选择,尽量使划分出的网格不要过粗和出现断裂。
本实例中网格基本参数如下:设置好网格参数后选用gerenate mesh命令生成网格,本实例中网格生成图如下:3.在setup模块里对仿真参数进行设置。
在model命令模块中采用EnergyEquation模式。
在materials中fluid中点选create,液体选用液态水water-liquid:如图:同样,solid下creat中基板模式选用铜copper:为压力出口,本实例中入口设置的参数图如下:热源类型设置为热通量表达,参数设置如下:Wall-liudao-type选择为interface,wall-liudao1fang type同样设置为interface 在mesh interfaces命令中点选creat/edit命令,interface option热源类型为热通量设置交界面为耦合墙,如图:4.Solution 模块中,Solution Methods类型选择如下:Solution controls 中参数设置如下:Solution initializtion设置下参数设置如下:Run calculation设置下迭代次数设置100次,点击calculate 开始进行计算:经过计算后结果收敛,在result模块中选用contour命令可以设置需要观察的面相应的物理数值,设置如图:进行简单的后处理,既可以得到结果图:选用tool命令下的其他指令可以看到不同的结果图,如线图和表格等。
Fluent 使用步骤指南Fluent 使用步骤指南(新手参考)步骤一:网格1.读入网格(*.Msh)File →Read →Case读入网格后,在窗口显示进程2.检查网格Grid →Check'Fluent对网格进行多种检查,并显示结果。
注意最小容积,确保最小容积值为正。
3.显示网格Display →Grid①以默认格式显示网格可以用鼠标右键检查边界区域、数量、名称、类型将在窗口显示,本操作对于同样类型的多个区域情况非常有用,以便快速区别它们。
4.网格显示操作Display →Views(a)在Mirror Planes面板下,axis(b)点击Apply,将显示整个网格(c)点击Auto scale, 自动调整比例,并放在视窗中间(d)点击Camera,调整目标物体位置(e)用鼠标左键拖动指标钟,使目标位置为正(f)点击Apply,并关闭Camera Parameters 和Views窗口步骤二:模型1. 定义瞬时、轴对称模型Define →models→Solver(a)保留默认的,Segregated解法设置,该项设置,在多相计算时使用。
(b)在Space面板下,选择Axisymmetric;(c)在Time面板下,选择Unsteady2. 采用欧拉多相模型Define→Models→Multiphase(a)选择Eulerian作为模型(b)如果两相速度差较大,则需解滑移速度方程(c)如果Body force比粘性力和对流力大得多,则需选择implicit body force 通过考虑压力梯度和体力,加快收敛(d)保留设置不变3. 采用K-ε湍流模型(采用标准壁面函数)Define →Models →Viscous(a) 选择K-ε ( 2 eqn 模型)(b) 保留Near wall Treatment面板下的Standard Wall Function设置(c)在K-ε Multiphase Model面板下,采用Dispersed模型,dispersed湍流模型在一相为连续相,而材料密度较大情况下采用,而且Stocks数远小于1,颗粒动能意义不大。
4.设置重力加速度Define →Operating Conditions(a)选择Gravity(b) 在Gravitational Acceleration下或方向填上-9.81m/s2步骤三:材料Define →Materials1.复制液相数据作为基本相(a)在Material面板。
点击Database, 在Fluid Materials 清单中,选Water-Liquid (h2o(1)) (b)点击Copy,复制数据(c)关闭Database Materials面板2.创建名为Sand的新材料(a)在Name 文本匡中,填上Sand(b)在Properties面板中,填上2500kg/m3,为密度(c)删除Chemical formula文本, 空置(d)点击Change/creat按钮,关闭面板。
可能有对话框,问是否覆盖,点击NO,保留液相设置,添加固相,材料面板中数据被更新。
步骤四:相设置定义基本相和次相Define →Phase(a)指定水为基本相选择Phase-1,并点击Set按钮ii. 填上Water,在材料相选择Water-liquid.(b) 定义沙作为次相选择Phase-2,点击Set按钮在Secondary phase面板中,填入Sand 名称iii. 在phase material 下拉表中,选择Sandiv. 选择Granular选项v. 定义次相的属性(1)填入直径(2)在Granular viscosity下拉表中,选择Syambal-obrien(3) 在Granular Bulk Viscosity 下拉表中,选择Lun-et-al(4) 填入0.6作压实极限系数,即极限浓度(c)针对相间动量转换,设置拖曳力在Phase 面板中,点击Interaction按钮ii. 在Phase interaction面板中,Drag coefficient下拉表中,选择gidaspowiii. 如果有Slip velocity,则选择。
步骤五:边界条件Define →Boundary Conditions1.设定入流条件。
对于Mixture,可分别设定每个边界Mixture、各相的边界条件。
2 }3 ] 0对于自定义边界1.在Interpreted UDFs面板中,编辑UDF (*.c)"Define →User-defined →Functions →Interpreted(a) 在Source File Name 面板中,填入名称(自定义文件名)(b)保留Stack Size设置为10000(c)选择Display Assembly Listing 选项(d) 点击compile ,编辑UDF2. 设定流体边界区域条件可以分别设定水、沙的条件,在此没有混合物条件,混合物默认设置可接受0 W/ E* |# S 0 Define →Boundary Conditions(a)对于水,选用fix-zone条件(水边界条件来自UDF)i. 在Boundary Conditions面板中,从Phase下拉表中,选Water,并点击Setii. 选择Fixed value选项,出现相关输入项iii. 在右边的Axial Velocity 下拉表中,选择Udf-fixed-uiv. 在Radial Velocity 下拉表中,选择Udf-fixed-viii. 在Turbulence kinetic Energy 下拉表中,选择Udf-fixed-keneticiii. 在Turbulence Dissipation Rate 下拉表中,选择Udf-fixed-dissi(b) 对于次相(沙)设定条件i. 在Boundary Conditions panel中,在Phase下拉表中,选Sand,并点击Setii. 选中Fixed values选项iii. 对于轴向速度,选择Udf fixede-uiv 对于径向速度是Udf fixede-v步骤六:解法1.设定解法参数Solve →Controls →Solution(a)对Under-Relaxation Factors,设定Pressure为0.5, Momentum为0.2, Turbulent Vi scosity为0.8(b)在Discretezation窗口中,保留默认设置2.在计算中显示残差Solve →Monitors →Residual3.使用默认初始化值,初始化Solve→Initialize →Initialize4.修整初始沙床图(a)在Variable表中, 选择Sand Volume Fraction(b)在Zones to Patch 表中,initial-sand(c)设定value 为0.56(d)点击Patch5.设定时间Solve →Iterate(a)设定Time Step Size 为0.005秒(b)在Iteration面板中,设定Max Iterations Per Time Step 40(c)点击Apply,6.保存初始文件和数据文件File →Write →Case &Data7.运行计算0.005Solve →Itera(a)设定Number of Time Steps 为1(b)点击Itera8.检查初始速度和沙体积分数(a)为Fix -Zone创建区域表面Surface →Zonei 在Zone表中,选fix -zoneii 在New Surface Name 中,保留默认名称iii 点击Create, 关闭面板(b)显示初始叶轮速度Display Vectorsi 在Vectors of下拉表中, 选择Water-Velocityii 在Color By下拉表中选择,Velocity和Water Velocity Magnitude iii 在Surface表中,选Fix-Zoneiv 在style下拉表中,选择arrowv 点击Display(c)显示沙样初始速度Display →Vectorsi 在Vectors of下拉表中,选Sand Velocityii 在Color by 下拉表中,选.Velocity 和Sand Velocityiii 点击Display(d) 显示沙样体积浓度轮廓Display →contoursi. 在Contours of下拉表中,选择Phase和Volume fraction of sand ii. 在Options中选择Fillediii. 点击Apply9. 运行计算1秒Solve →Itera(a) 设定Number of time steps 为199(b) 点击Itera10. 保存案例和数据文件File →Write →Case & Data11. 检查1秒后的计算结果(a)显示液相速度Display →Vectors记住要在Surface表中去掉fix-zone选择(b)显示次相速度Display →Vectors步骤七:后处理显示速度、浓度等。