FLUENT入門一般問題集錦

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1、Fluent經(jīng)典問題1對(duì)于剛接觸到FLUENT新手來說,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??答:學(xué)習(xí)任何一個(gè)軟件,對(duì)于每一個(gè)人來說,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

2、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。如果身邊有懂得FLUENT的老師,那么遇到問題向老師請(qǐng)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(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析》王福軍的,兩者結(jié)合起來學(xué)習(xí)效

3、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: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。3?在數(shù)值模擬過程中,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???首先說一下CFD的基本思想:把原來在時(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代替,通過一定的原則和方式建

4、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:我們知道描述流體流動(dòng)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Navier-Stokes方程來說,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

5、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: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)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:?jiǎn)?/p>

6、塊網(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:有限差分法只能使用結(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: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

7、限元法及有限體積法。(1)有限差分法(FiniteDifferenceMethod,簡(jiǎn)稱FDM)是數(shù)值方法中最經(jīng)典的方法。它是將求解域劃分為差分網(wǎng)格,用有限個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)代替連續(xù)的求解域,然后將偏微分方程(控制方程)的導(dǎo)數(shù)用差商代替,推導(dǎo)出含有離散點(diǎn)上有限個(gè)未知數(shù)的差分方程組。求差分方程組(代數(shù)方程組)的解,就是微分方程定解問題的數(shù)值近似解,這是一種直接將微分問題變?yōu)榇鷶?shù)問題的近似數(shù)值解法。這種方法發(fā)展較早,比較成熟,較多用于求解雙曲型和拋物型問題(發(fā)展型問題)。用它求解邊界條件復(fù)雜,尤其是橢圓型問題不如有限元法

8、或有限體積法方便。(2)有限元法(FiniteElementMethod,簡(jiǎn)稱FEM)與有限差分法都是廣泛應(yīng)用的流體力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法。有限元法是將一個(gè)連續(xù)的求解域任意分成適當(dāng)形狀的許多微小單元,并于各小單元分片構(gòu)造插值函數(shù),然后根據(jù)極值原理(變分或加權(quán)余量法),將問題的控制方程轉(zhuǎn)化為所有單元上的有限元方程,把總體的極值作為個(gè)單元極值之和,即將局部單元總體合成,形成嵌入了指定邊界條件的代數(shù)方程組,求解

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