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《《FLUENT基礎(chǔ)》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、ANSYSFLUENT基礎(chǔ)西工大什么是CFD?CFD是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（Computationalfluiddynamics）的縮寫，是預(yù)測(cè)流體流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)及其他相關(guān)物理現(xiàn)象的一門學(xué)科。CFD一般要通過數(shù)值方法求解以下的控制方程組質(zhì)量守恒方程動(dòng)量守恒方程能量守恒方程組分守恒方程體積力等等CFD分析一般應(yīng)用在以下階段:概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)問題改進(jìn)設(shè)計(jì)CFD分析是物理試驗(yàn)的補(bǔ)充，但更節(jié)省費(fèi)用和人力。CFD如何工作?ANSYSCFD求解器是基于有限體積法的計(jì)算域離散化為一系列控制體積在這些控制體上求解質(zhì)
2、量、動(dòng)量、能量、組分等的通用守恒方程偏微分方程組離散化為代數(shù)方程組用數(shù)值方法求解代數(shù)方程組以獲取流場(chǎng)解Fluidregionofpipeflowisdiscretizedintoafinitesetofcontrolvolumes.EquationVariableContinuity1XmomentumuYmomentumvZmomentumwEnergyhControlVolume**FLUENTcontrolvolumesarecell-centered(i.e.theycorrespond directly
3、withthemesh)whileCFXcontrolvolumesarenode-centeredUnsteadyConvectionDiffusionGenerationCFD模擬概覽問題定義確定模擬的目的確定計(jì)算域前處理和求解過程創(chuàng)建代表計(jì)算域的幾何實(shí)體設(shè)計(jì)并劃分網(wǎng)格設(shè)置物理問題（物理模型、材料屬性、域?qū)傩?、邊界條件…）定義求解器（數(shù)值格式、收斂控制…）求解并監(jiān)控后處理過程查看計(jì)算結(jié)果修訂模型ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomainPre-Processi
4、ngGeometryMeshPhysicsSolverSettingsSolveComputesolutionPostProcessingExamineresultsUpdateModel1.定義模擬目的你希望得到什么樣的結(jié)果（例如，壓降，流量），你如何使用這些結(jié)果？你的模擬有哪些選擇？你的分析應(yīng)該包括哪些物理模型（例如，湍流，壓縮性，輻射）？你需要做哪些假設(shè)和簡(jiǎn)化？你能做哪些假設(shè)和簡(jiǎn)化（如對(duì)稱、周期性）？你需要自己定義模型嗎？FLUENT使用UDF，CFX使用UserFORTRAN計(jì)算精度要求到什么級(jí)別？你希望
5、多久能拿到結(jié)果？CFD是否是合適的工具？ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomain2.確定計(jì)算域如何把一個(gè)完成的物理系統(tǒng)分割出來？計(jì)算域的起始和結(jié)束位置在這些位置你能獲得邊界條件嗎？這些邊界條件類型合適嗎？你能把邊界延伸到有合適數(shù)據(jù)的位置嗎？能簡(jiǎn)化為二維或者軸對(duì)稱問題嗎？ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomainDomainofInterest asPartofaLarger System(notmodeled)D
6、omainofinterest isolatedandmeshed forCFDsimulation.3.創(chuàng)建幾何模型你如何得到流體域的幾何模型？使用現(xiàn)有的CAD模型從固體域中抽取出流體域？直接創(chuàng)建流體幾何模型你能簡(jiǎn)化幾何嗎？去除可能引起復(fù)雜網(wǎng)格的不必要特征（倒角、焊點(diǎn)等）使用對(duì)稱或周期性？流場(chǎng)和邊界條件是否都是對(duì)稱或周期性的？你需要切分模型以獲得邊界條件或者創(chuàng)建域嗎？SolidmodelofaHeadlightAssemblyPre-ProcessingGeometryMeshPhysicsSolverSett
7、ings4.設(shè)計(jì)和劃分網(wǎng)格計(jì)算域的各個(gè)部分都需要哪種程度的網(wǎng)格密度？網(wǎng)格必須能捕捉感興趣的幾何特征，以及關(guān)心變量的梯度，如速度梯度、壓力梯度、溫度梯度等。你能估計(jì)出大梯度的位置嗎？你需要使用自適應(yīng)網(wǎng)格來捕捉大梯度嗎？哪種類型的網(wǎng)格是最合適的？幾何的復(fù)雜度如何？你能使用四邊形/六面體網(wǎng)格，或者三角形/四面體網(wǎng)格是否足夠合適？需要使用非一致邊界條件嗎？你有足夠的計(jì)算機(jī)資源嗎？需要多少個(gè)單元/節(jié)點(diǎn)？需要使用多少個(gè)物理模型？PyramidPrism/WedgeHexahedronPre-ProcessingGeometr
8、yMeshingPhysicsSolverSettingsTriangleQuadrilateralTetrahedron四邊形/六面體還是三角形/四面體網(wǎng)格對(duì)沿著結(jié)構(gòu)方向的流動(dòng)，四邊形/六面體網(wǎng)格和三角形/四面體網(wǎng)格相比，能用更少的單元/節(jié)點(diǎn)獲得高精度的結(jié)果當(dāng)網(wǎng)格和流動(dòng)方向一致，四邊形/六面體網(wǎng)格能減少數(shù)值擴(kuò)散在創(chuàng)建網(wǎng)格階段，四邊形/六面體網(wǎng)格需要花費(fèi)更多人力四邊形/六
