fluent19.計(jì)算流體力學(xué)系統(tǒng)培訓(xùn)課2020年2月18日

ANSYSFluent計(jì)算流體系統(tǒng)培 課01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)而引入的一個(gè)理想模型。是傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)的介質(zhì)。計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamic，CFD）是流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力水利工程（都江堰，公元前270-256年，水利工程的豐碑 道路交通（高鐵、磁懸浮 浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)-龍陽(yáng)路）、汽車(chē) 01、緒論-Fluent計(jì)算流體力水利工程（都江堰，公元前270-256年，水利工程的豐碑01、緒論-Fluent計(jì)算流體力

01、緒論-Fluent計(jì)算流體力船舶工程 01、緒論-Fluent計(jì)算流體力道路交通（高鐵、磁懸?。ㄆ謻|國(guó)際機(jī)場(chǎng)-龍陽(yáng)路）、汽車(chē)等，包含車(chē)外01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力大型水利樞紐 01、緒論-Fluent計(jì)算流體力水電 01、緒論-Fluent計(jì)算流體力建模平臺(tái)（Design后處理平臺(tái)（CFD-01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力 01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力

輸出量：XY方向速度、Z方向速度、壓力、01、緒論-Fluent計(jì)算流體力vxvyvzvx、vy、vz分別是x、y、z方向上的速度矢是密x、y、z分別是總體笛卡爾t是時(shí)01、緒論-Fluent計(jì)算流體力vxvxvxvyvxvzvxg PRvxvxvx

x

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vxvyvyvyvzvy

vy vy vy

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z vzvxvzvyvzvzvz PRvzvzvz

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ez vx、vy、vz分別是x、y、z方向上的速度矢是密x、y、z分別是總體笛卡爾坐t是時(shí)e是有效粘gx、gy、gz是x、y、z方向上重力產(chǎn)生的加速度分Rx、Ry、Rz是分布式阻Tx、Ty、Tz分別是粘性損失

01、緒論-Fluent計(jì)算流體力P(,T01、緒論-Fluent計(jì)算流體力CTvCTvCTvCTp p p pKT0KT0KT0WvEkQx x y y z zvvx、vy、vz分別是x、y、zx、y、zWv粘性功QvEk01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力01、緒論-Fluent計(jì)算流體力02、流體計(jì)算建模方法舉例（外流場(chǎng)、內(nèi)流場(chǎng)使用ANSYS自帶的建模軟件進(jìn)行建模（DesignModeler、Space03、網(wǎng)格劃分及控物理場(chǎng)（CFD、局部網(wǎng)格控制-網(wǎng)格劃分方法（Automatic、Tetrahedrons、HexDominantSweep、03、網(wǎng)格劃分及控物理場(chǎng)（CFD、03、網(wǎng)格劃分及控CurvatureSizeThecurvaturesizefunctionexaminescurvatureonedgesandfacesandcomputeselementsizesontheseentitiessuchthatthesizewillnotviolate umsizeorthecurvaturenormalangle,whichareeitherautomaticallycomputedbythemesherordefinedbytheuser.CurvatureNormalMaxFaceGrowth03、網(wǎng)格劃分及控CurvatureNormal03、網(wǎng)格劃分及控MaxFace03、網(wǎng)格劃分及控Growth03、網(wǎng)格劃分及控Theproximitysizefunctionallowsyoutospecifytheminimumnumberofelementlayerscreatedinregionsthatconstituteinthemodel.Forthepurposesofspecifyingaproximitysizefunction,a“gap”isdefinedinoneoftwoTheinternalvolumetricregionbetweentwoTheareabetweentwoopposingboundaryedgesofaNumCellsAcrossProximitySizeFunctionMaxFaceGrowth03、網(wǎng)格劃分及控ProximitySizeFunction03、網(wǎng)格劃分及控ProximitySizeFunction03、網(wǎng)格劃分及控ProximitySizeFunction03、網(wǎng)格劃分及控ProximityandCurvatureSize03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控SmoothTransition-Thisisthedefault.TheSmoothTransitionoptionusesthelocaltetrahedralsizetocomputeeachlocalinitialheightandtotalheightsothattherateofvolumechangeissmooth.Eachtrianglethatisbeinginflatedwillhaveaninitialheightthatiscomputedwithrespecttoitsarea,averagedatthenodes.Thismeansthatforauniformmesh,theinitialheightswillberoughlythesame,whileforavaryingmesh,theinitialheightswillvary.03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控03、網(wǎng)格劃分及控5.網(wǎng)格質(zhì)量、網(wǎng)格信息統(tǒng)04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參流體和固體（固體主要做傳熱計(jì)算04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參2.流體的基本材料參數(shù)（打開(kāi)能量模型和湍流04、流體計(jì)算材料參 （恒定密度，不可壓縮氣體，流速小于0.3馬赫04、流體計(jì)算材料參ideal-gas（選擇理想氣體模型會(huì)自動(dòng)激活能量方程==PopRMwPop是操作壓T是溫度Mw是介質(zhì)分子04、流體計(jì)算材料參==RTMw是介質(zhì)分04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參((0)g-(T0是流體的密度(常量T0操作溫為熱膨脹 n nnTn (TTnnT,(T,(T)=aaTa2123...a78T,(T)=bbTbT2123...b7804、流體計(jì)算材料參=aaTaT2...aT 04、流體計(jì)算材料參 K 00KK0ppp0參考?jí)毫Γń^對(duì)壓力0參考?jí)毫ο碌?絕對(duì)壓力下的04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參CCR2(fifi是氣體組分i的能量模式的數(shù)量（自由度04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參5.導(dǎo)熱系04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參==BT是動(dòng)力粘T04、流體計(jì)算材料參==T0 0TT0是參考溫0是溫度T0下的粘T04、流體計(jì)算材料參3=3=C1TTC1、C2是模型04、流體計(jì)算材料參==TT00 0 TT是靜溫04、流體計(jì)算材料參04、流體計(jì)算材料參05、邊界條05、邊界條 05、邊界條 05、邊界條質(zhì)量 PPPP 1 LkL為壓力損失系 05、邊界條 05、邊界條05、邊界條05、邊界條PPP 1 LkL為壓力損失系05、邊界條05、邊界條 05、邊界條05、邊界條05、邊界條剪切條件（無(wú)滑移壁面、指定滑移剪切應(yīng)力05、邊界條05、邊界條X05、邊界條05、邊界條06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及求解及收 06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及06、流體計(jì)算06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及隱式求解器：使用高斯-賽德?tīng)柕℅auss–Seidelmethod）顯式求解器：使用龍格－庫(kù)塔法（Runge–Kuttamethods）06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及離散化Spatialdiscretization（插值）06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及2.SpatialGreen-GaussCell-精度同Green-GaussNode-Based06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及2.SpatialLinearBodyForceWeighted06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及SpatialFirst-OrderUpwindPowerLawThird-OrderMUSCL06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及，，06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及 框06、流體計(jì)算求解與收斂控制相關(guān)選項(xiàng)及求解及收 07、流體計(jì)算后處Fluent自帶后處理（云圖、流線、矢量、剖面、通量報(bào)告、07、流體計(jì)算后處07、流體計(jì)算后處08、湍流計(jì)算-相關(guān)理論基礎(chǔ)知08、湍流計(jì)算-相關(guān)理論基礎(chǔ)知雷諾數(shù)R=eu是流體密雷諾數(shù)R=eu是流體密 08、湍流計(jì)算-相關(guān)理論基礎(chǔ)知直接數(shù)值模擬從理論上來(lái)講，湍流流動(dòng)能夠由數(shù)值方法求解N-S方程來(lái)模擬，能夠求解得到尺寸頻率，無(wú)需借助額外的模型。但是利用此方法進(jìn)求解花費(fèi)太大（其計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)隨雷諾數(shù)成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)），因此在工程上的應(yīng)用受到限制。目前在FLUENT中無(wú)法應(yīng)用DNS大渦模擬由于流直接模擬計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)過(guò)大，難以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，因此在直接模擬的基礎(chǔ)上發(fā)展出了大渦模擬方法。該方法利用濾波對(duì)于大尺度的渦采用直接求解，而對(duì)于小尺度的渦則采用AS方法進(jìn)行求解。該方法的計(jì)算消耗低于DS，但是對(duì)于大多數(shù)的實(shí)際應(yīng)用來(lái)講FLUENT軟件中可以使用大渦模擬方法雷諾平均NS模雷諾平均NS模型（RANS）方法是工業(yè)流動(dòng)計(jì)算中使用最為廣泛的一種模型，其求解時(shí)間均值的納維斯托克斯方程。在FLUENT軟件中k-e模型、k-ω模型以及雷諾應(yīng)力模型均為RANS模型分離渦模型分離渦模型是介于大渦模型與RANS模型之間的一種湍流模型。該模型通過(guò)比較湍流尺度與網(wǎng)格最大尺寸而自動(dòng)決定使用大渦模型還RANS模型進(jìn)行流求解08、湍流計(jì)算-相關(guān)理論基礎(chǔ)知SSTk-ωSpalart-Allmaras(1eqn）SAk-epsilon(2種形式：標(biāo)準(zhǔn)k-e模型、RNGk-e模型以及Realizablek-e模型。5.k-omega(2eqn)k-ωFluent

Transitionk-kI-omega(3eqn)3方程轉(zhuǎn)捩模型TransitionSST4eqn)4ReynoldsStress5eqn）DetachedEddySimulation(DES)分離渦模型Spalart-Allmar