fluent經(jīng)典問題

1、FLUENT經(jīng)典問題經(jīng)典問題來源：來源：傅潔的日志傅潔的日志1對于剛接觸到FLUENT新手來說，面對鋪天蓋地的學(xué)習(xí)資料和令人難讀的FLUENThelp，如何學(xué)習(xí)才能在最短的時間內(nèi)入門并掌握基本學(xué)習(xí)方法呢？學(xué)習(xí)任何一個軟件，對于每一個人來說，都存在入門的時期。認(rèn)真勤學(xué)是必須的，什么是最好的學(xué)習(xí)方法，我也不能妄加定論，在此，我愿意將我三年前入門FLUENT心得介紹一下，希望能給學(xué)習(xí)FLUENT的新手一點(diǎn)幫助。由于當(dāng)時我需要學(xué)習(xí)FLUENT來

2、做畢業(yè)設(shè)計，老師給了我一本書，韓占忠的《FLUENT流體工程仿真計算實例與應(yīng)用》，當(dāng)然，學(xué)這本書之前必須要有兩個條件，第一，具有流體力學(xué)的基礎(chǔ)，第二，有FLUENT安裝軟件可以應(yīng)用。然后就照著書上二維的計算例子，一個例子，一個步驟地去學(xué)習(xí)，然后學(xué)習(xí)三維，再針對具體你所遇到的項目進(jìn)行針對性的計算。不能急于求成，從前處理器GAMBIT，到通過FLUENT進(jìn)行仿真，再到后處理，如TECPLOT，進(jìn)行循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，堅持，效果是非常顯著的。如果

3、身邊有懂得FLUENT的老師，那么遇到問題向老師請教是最有效的方法，碰到不懂的問題也可以上網(wǎng)或者查找相關(guān)書籍來得到答案。另外我還有本《計算流體動力學(xué)分析》王福軍的，兩者結(jié)合起來學(xué)習(xí)效果更好。2CFD計算中涉及到的流體及流動的基本概念和術(shù)語：理想流體和粘性流體；牛頓流體和非牛頓流體；可壓縮流體和不可壓縮流體；層流和湍流；定常流動和非定常流動；亞音速與超音速流動；熱傳導(dǎo)和擴(kuò)散等。.cndvbbsviewFile.aspBoardID=61&

4、ID=1411A.理想流體（IdealFluid）和粘性流體（ViscousFluid）：流體在靜止時雖不能承受切應(yīng)力，但在運(yùn)動時，對相鄰的兩層流體間的相對運(yùn)動，即相對滑動速度卻是有抵抗的，這種抵抗力稱為粘性應(yīng)力。流體所具備的這種抵抗兩層流體相對滑動速度，或普遍說來抵抗變形的性質(zhì)稱為粘性。粘性的大小依賴于流體的性質(zhì)，并顯著地隨溫度變化。實驗表明，粘性應(yīng)力的大小與粘性及相對速度成正比。當(dāng)流體的粘性較小（實際上最重要的流體如空氣、水等的粘性

5、都是很小的），運(yùn)動的相對速度也不大時，所產(chǎn)生的粘性應(yīng)力比起其他類型的力如慣性力可忽略不計。此時我們可以近似地把流體看成無粘性的，這樣的流體稱為理想流體。十分明顯，理想流體對于切向變形沒有任何抗拒能力。這樣對于粘性而言，我們可以將流體分為理想流體和粘性流體兩大類。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，真正的理想流體在客觀實際中是不存在的，它只是實際流體在某些條件下的一種近似模型。B.牛頓流體（NewtonianFluid）和非牛頓流體（nonNewtonianF

6、luid）：日常生活和工程實踐中最常遇到的流體其切應(yīng)力與剪切變形速率符合下式的線性關(guān)系，稱為牛頓流體。而切應(yīng)力與變形速率不成線性關(guān)系者稱為非牛頓流體。圖21（a）中繪出了切應(yīng)力與變形速率的關(guān)系曲線。其中符合上式的線性關(guān)系者為牛頓流體。其他為非牛頓流體，非牛頓流體中又因其切應(yīng)力與變形速率關(guān)系特點(diǎn)分為膨脹性流體（Dilalant），擬塑性流體（Pseudoplastic），具有屈服應(yīng)力的理想賓厄流體（IdealBinghamFluid）和塑

7、性流G.熱傳導(dǎo)（HeatTransfer）及擴(kuò)散（Diffusion）：除了粘性外，流體還有熱傳導(dǎo)及擴(kuò)散等性質(zhì)。當(dāng)流體中存在溫度差時，溫度高的地方將向溫度低的地方傳送熱量，這種現(xiàn)象稱為熱傳導(dǎo)。同樣地，當(dāng)流體混合物中存在組元的濃度差時，濃度高的地方將向濃度低的地方輸送該組元的物質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。流體的宏觀性質(zhì)，如擴(kuò)散、粘性和熱傳導(dǎo)等，是分子輸運(yùn)性質(zhì)的統(tǒng)計平均。由于分子的不規(guī)則運(yùn)動，在各層流體間交換著質(zhì)量、動量和能量，使不同流體層內(nèi)的平

8、均物理量均勻化，這種性質(zhì)稱為分子運(yùn)動的輸運(yùn)性質(zhì)。質(zhì)量輸運(yùn)宏觀上表現(xiàn)為擴(kuò)散現(xiàn)象，動量輸運(yùn)表現(xiàn)為粘性現(xiàn)象，能量輸運(yùn)表象為熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。理想流體忽略了粘性，即忽略了分子運(yùn)動的動量輸運(yùn)性質(zhì)，因此在理想流體中也不應(yīng)考慮質(zhì)量和能量輸運(yùn)性質(zhì)——擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)，因為它們具有相同的微觀機(jī)制3在數(shù)值模擬過程中，離散化的目的是什么？如何對計算區(qū)域進(jìn)行離散化？離散化時通常使用哪些網(wǎng)格？如何對控制方程進(jìn)行離散？離散化常用的方法有哪些？它們有什么不同？首先說一下CFD

9、的基本思想：把原來在時間域及空間域上連續(xù)的物理量的場，如速度場，壓力場等，用一系列有限個離散點(diǎn)上的變量值的集合來代替，通過一定的原則和方式建立起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場變量之間關(guān)系的代數(shù)方程組，然后求解代數(shù)方程組獲得場變量的近似值。然后，我們再討論下這些題目。離散化的目的離散化的目的：我們知道描述流體流動及傳熱等物理問題的基本方程為偏微分方程，想要得它們的解析解或者近似解析解，在絕大多數(shù)情況下都是非常困難的，甚至是不可能的，就拿我們熟知的Na

10、vierStokes方程來說，現(xiàn)在能得到的解析的特解也就70個左右；但為了對這些問題進(jìn)行研究，我們可以借助于我們已經(jīng)相當(dāng)成熟的代數(shù)方程組求解方法，因此，離散化的目的簡而言之，就是將連續(xù)的偏微分方程組及其定解條件按照某種方法遵循特定的規(guī)則在計算區(qū)域的離散網(wǎng)格上轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程組，以得到連續(xù)系統(tǒng)的離散數(shù)值逼近解。計算區(qū)域的離散及通常使用的網(wǎng)格計算區(qū)域的離散及通常使用的網(wǎng)格：在對控制方程進(jìn)行離散之前，我們需要選擇與控制方程離散方法相適應(yīng)的計算區(qū)

11、域離散方法。網(wǎng)格是離散的基礎(chǔ)，網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)是離散化的物理量的存儲位置，網(wǎng)格在離散過程中起著關(guān)鍵的作用。網(wǎng)格的形式和密度等，對數(shù)值計算結(jié)果有著重要的影響。一般情況下，二維問題，有三角形單元和四邊形，三位問題中，有四面體，六面體，棱錐體，楔形體及多面體單元。網(wǎng)格按照常用的分類方法可以分為：結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，混合網(wǎng)格；也可以分為：單塊網(wǎng)格，分塊網(wǎng)格，重疊網(wǎng)格；等等。上面提到的計算區(qū)域的離散方法要考慮到控制方程的離散方法，比如說：有限差分法只能

12、使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，有限元和有限體積法可以使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格也可以使用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格?？刂品匠痰碾x散及其方法控制方程的離散及其方法：上面已經(jīng)提到了離散化的目的，控制方程的離散就是將主控的偏微分方程組在計算網(wǎng)格上按照特定的方法離散成代數(shù)方程組，用以進(jìn)行數(shù)值計算。按照應(yīng)變量在計算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的分布假設(shè)及推到離散方程的方法不同，控制方程的離散方法主要有：有限差分法，有限元法，有限體積法，邊界元法，譜方法等等。這里主要介紹最常用的有限差分法，有限元法及有限體積