fluent經(jīng)典問(wèn)題

1、FLUENT經(jīng)典問(wèn)題經(jīng)典問(wèn)題來(lái)源：來(lái)源：傅潔的日志傅潔的日志1對(duì)于剛接觸到FLUENT新手來(lái)說(shuō)，面對(duì)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(shí)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(gè)軟件，對(duì)于每一個(gè)人來(lái)說(shuō)，都存在入門的時(shí)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(shí)我需要學(xué)習(xí)FLUENT來(lái)

2、做畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師給了我一本書，韓占忠的《FLUENT流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與應(yīng)用》，當(dāng)然，學(xué)這本書之前必須要有兩個(gè)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(jì)算例子，一個(gè)例子，一個(gè)步驟地去學(xué)習(xí)，然后學(xué)習(xí)三維，再針對(duì)具體你所遇到的項(xiàng)目進(jìn)行針對(duì)性的計(jì)算。不能急于求成，從前處理器GAMBIT，到通過(guò)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(jiān)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(wèn)題向老師請(qǐng)教是最有效的方法，碰到不懂的問(wèn)題也可以上網(wǎng)或者查找相關(guān)書籍來(lái)得到答案。另外我還有本《計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析》王福軍的，兩者結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí)效果更好。2CFD計(jì)算中涉及到的流體及流動(dòng)的基本概念和術(shù)語(yǔ)：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(dòng)和非定常流動(dòng)；亞音速與超音速流動(dòng)；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(shí)雖不能承受切應(yīng)力，但在運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)相鄰的兩層流體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即相對(duì)滑動(dòng)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(duì)滑動(dòng)速度，或普遍說(shuō)來(lái)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(shí)驗(yàn)表明，粘性應(yīng)力的大小與粘性及相對(duì)速度成正比。當(dāng)流體的粘性較小（實(shí)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(dòng)的相對(duì)速度也不大時(shí)，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(jì)。此時(shí)我們可以近似地把流體看成無(wú)粘性的，這樣的流體稱為理想流體。十分明顯，理想流體對(duì)于切向變形沒(méi)有任何抗拒能力。這樣對(duì)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(shí)際中是不存在的，它只是實(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(jì)平均。由于分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在各層流體間交換著質(zhì)量、動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)的動(dòng)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?yàn)樗鼈兙哂邢嗤奈⒂^機(jī)制3在數(shù)值模擬過(guò)程中，離散化的目的是什么？如何對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行離散化？離散化時(shí)通常使用哪些網(wǎng)格？如何對(duì)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(shuō)一下CFD

9、的基本思想：把原來(lái)在時(shí)間域及空間域上連續(xù)的物理量的場(chǎng)，如速度場(chǎng)，壓力場(chǎng)等，用一系列有限個(gè)離散點(diǎn)上的變量值的集合來(lái)代替，通過(guò)一定的原則和方式建立起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場(chǎng)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(chǎng)變量的近似值。然后，我們?cè)儆懻撓逻@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(dòng)及傳熱等物理問(wèn)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(lái)說(shuō)，現(xiàn)在能得到的解析的特解也就70個(gè)左右；但為了對(duì)這些問(wèn)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(jiǎn)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(jì)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(jì)算區(qū)域的離散及通常使用的網(wǎng)格計(jì)算區(qū)域的離散及通常使用的網(wǎng)格：在對(duì)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(jì)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(chǔ)位置，網(wǎng)格在離散過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。網(wǎng)格的形式和密度等，對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果有著重要的影響。一般情況下，二維問(wèn)題，有三角形單元和四邊形，三位問(wèn)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：?jiǎn)螇K網(wǎng)格，分塊網(wǎng)格，重疊網(wǎng)格；等等。上面提到的計(jì)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(shuō)：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。控制方程的離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(jì)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(jì)算。按照應(yīng)變量在計(jì)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