計(jì)算流體力學(xué)簡(jiǎn)介

菁十算流髓力孥主要有以下畿侗主要冏題大家比段^心^於瞬熊言十算的冏題.^於建模的冏題.^於^格化的冏題.^於^*^示的冏題.^於交燮載荷的冏題^於第一4固冏題的解答：言十算瞬熊言殳置參數(shù)典穗熊不同，主要言殳置的參數(shù)舄：.FLDATA1,SOLU,TRAN,1言殳置舄瞬熊模式.FLDATA4,TIME,STEP,0.02,自定羲日寺冏步日寺冏冏隔0.02秒.FLDATA4,TIME,TEND,0.1,言殳置結(jié)束日寺冏0。1秒.FLDATA4,TIME,GLOB,10,言殳置每固日寺冏步多少次逼算.fldata4a,time,appe,0.02言殳置普己^日寺冏冏隔.SET,LIST,2查看結(jié)果.SET,LAST言殳舄最廢一步.ANDATA,0.5,,2,1,6,1,0,1勤熊^示結(jié)果以上舄瞬熊和穗熊不同部分的言殳置和操作，特別是第五步。舄了勤熊^示^始到結(jié)束日寺冏內(nèi)兼流鮑^的情況，遢是花了我仍很多日寺冏來(lái)找到是倏命令。如果你是做房?jī)卓誢送凰言十算的，是II堊寸你來(lái)就非常好，可以翻察到彳楚^空^檄到穗定狀熊的遏程。^於建模的冏題大家主要^心的建模冏題是模型的^入和毒出，及存在的一些冏題。是些冏題主要髓現(xiàn)在：.AUTOCAD建模毒出廢的格式典ANSYS相容的只有SAT格式。PROE可以是IGES格式或SAT格式。富然遢有其他格式，本人使用的限於正版軟髓，只有上述雨椒格式。SAT格式可由PROE中毒出舄IGES格式。ANSYS默^的^入模型舄IGES格式的13形模型。.使用AUTOCAD一般輸裂介面比^W^的拉伸髓非常方便。如果是不規(guī)具腰，用PROE和ANSYS都比段方便，富然本人推蘑用ANSYS本身的建模功能。堊寸於PROE，因舄它的功能強(qiáng)大，本人推蘑建立很W雅的模型如燮截面不規(guī)刖曲^鷺管（如血管）。.^入^程中畬出現(xiàn)默^邀I和自定羲邀I,一般本人推蘑使用自定羲邀I，以避免一些操作帶來(lái)的冏題。有日寺出現(xiàn)^示只有^而沒(méi)有面彥I色的冏題，可以用命令：/FACET,NORML來(lái)解決是固冏題。^於^格化的冏題。^格化堊寸結(jié)果影譬很大，如果^格化不合理，出現(xiàn)的結(jié)果畬不舉碓,或者言十算日寺不收愈。更甚者，^格數(shù)量太大,咸慢求解速度。堊捐十算流髓力S^^.W^B用中三^冏題偏多，言十算量一般非常大，由於ANSYS探用的是有限元，所以同有限差分比段來(lái)就，收斂慢，普己障髓需要量大。但是業(yè)不是就水平不如有限差分的流髓言十算軟髓。ANSYS的言十算結(jié)果直翻性段好，特另睦寸調(diào)流的虔理很形象很舉碓（其他軟髓往往看不到^有的調(diào)流，^人的感^太粗糙）。富然堊寸於稍大的模型，就有黏力不彳也心的感^。首先逼行前合理言殳置^憾髓需求量，充分估言十本人雷胸的言十算能力，本人不麒意看到黃牛拉火卓的現(xiàn)象（可能拉不勤）。合理割分^格可以大大筋省檄日寺，遢可以避免自勤^格割分中帶來(lái)的遏度疏密。本人建^首先探用手勤言殳置的^格割分，可以大大）咸少^格數(shù)量。堊寸於畏大模型，推蘑探用比例畏度編小模型，^格化廢再比例放大（因舄四面髓^格不能使用SWEEP\堊寸於小尺寸或者凰口位置，雁^盍可能地加密，可以很好的^現(xiàn)收愈。^格化有很多技巧，需要在^踐中自己摸索。勤耋^示在言十算完廢，我仍最^心的是是用IS形方式查看言十算的結(jié)果，富然最好是勤耋^示（如粒子流），可以非常形象地^示分析廢的效果。ANSYS提供了是方面的強(qiáng)大功能，我仍常用的有以下畿椒：.切片.粒子流ANFLOW,10,0,,,1.03840361777,0.375E-02,0.2下面是切片^示言殳置的命令流：/TYPE,1,88指的是Q-SLICEZ_BUFFER/CPLANE,1富前工作面WORKSPACE!..….PLNSOL,V,SUM,0,PLNSOL舄查看套S如果是粒子流，刖命令舄：TRPOIN,P51X,P51X在工作面上定羲多彳固跟蹴黏。。。。。。ANFLOW,10,0,,,1.03840361777,0.375E-02,0.2通遏跟蹴黏的雕子流^堊寸於三it粒子流，如果言殳置舄切片模式，切片畬遮搐流^，所以雁^言殳置舄：TRPOIN,P51X,P51X在工作面上定羲多固跟蹴黏/GRAPHICS,POWER/TYPE,1,0消隧^型/CPLANE,0正常視S/SHADE,1,1ANFLOW,10,0,,,1.03840361777,0.375E-02,0.2通遏跟蹴黏的雕子流^以上各II的功能表位置舄：Main功能表下的GeneralPostProc子功能表plotresult功能表下flowtrace\DefiTracePT+。Utility功能表plotctrls子功能表下style\hidden-lineoptions'下，/TYPE言殳置舄nohidden;/CPLANE言殳置舄nomaltoview。ANSYS未提供切片的勤熊^示，如果你的結(jié)果^示速度可以的菁舌，褊舄一固程式可以^現(xiàn)切片的勤耋。其中的一固迺圈命令流見(jiàn)下：WPOF,,,.1 步逵量舄0.1PLNSOL,V,SUM,0^示向量切片/WAIT,0.1暫停0.1秒只要控制^始到結(jié)束的步數(shù)，用迺圈操作來(lái)^現(xiàn)。本人用VB褊舄了一固生成移勤的命令流，逼行日寺翰入移勤方向和移勤距雕、步逵量、暫停日寺冏，碓定廢生成雨固巨集稽案（向前和返回）。在程式中^用即可。CFD——算流體動(dòng)力學(xué)，因歷史原因，國(guó)內(nèi)一直稱之為計(jì)算流體力學(xué)。其結(jié)構(gòu)為：提出問(wèn)題一一流動(dòng)性質(zhì)（內(nèi)流、外流；層流、湍流；單相流、多項(xiàng)流；可壓、不可壓……）流體屬性（牛頓流體：液體、單組分氣體、多組分氣體、化學(xué)反應(yīng)氣體；非牛頓流體）分析問(wèn)題一一建模一一N-S方程（連續(xù)性假設(shè)），Boltzmann方程（稀薄氣體流動(dòng)），各類本構(gòu)方程與封閉模型。解決問(wèn)題一一差分格式的構(gòu)造/選擇，程序的具體編寫/軟件的選用，后處理的完成。成果說(shuō)明一一形成文字，提交報(bào)告，賺取應(yīng)得的回報(bào)。CFD實(shí)現(xiàn)過(guò)程：建模一一物理空間到計(jì)算空間的映射。主要軟件：二維：AutoCAD:大家不要小看它，非常有用。一般的網(wǎng)格生成軟件建模都是它這個(gè)思路，很少有參數(shù)化建模的。相比之下AutoCAD的優(yōu)點(diǎn)在于精度高，草圖處理靈活?？梢赃@樣說(shuō)，任何一個(gè)網(wǎng)格生成軟件自帶的建模工具都是非參數(shù)化的，而對(duì)于非參數(shù)化建模來(lái)說(shuō)，AutoCAD應(yīng)該說(shuō)是最好的，畢竟它發(fā)展了很多很多年！三維：CATIA：航空航天界CAD的老大，法國(guó)人的東西，NB，實(shí)體建模厲害，曲面建模獨(dú)步武林。本身可以生成有限元網(wǎng)格，前幾天又發(fā)布了支持ICEM-CFD的插件ICEM-CFDCAAV5。有了它和ICEM-CFD，可以做任何建模與網(wǎng)格劃分！UG：總覺(jué)得EDS腦袋進(jìn)水了，收了I-deas這么以了，也才發(fā)布個(gè)幾百M(fèi)的UGNX2.0，還被大家爭(zhēng)論來(lái)爭(zhēng)論去說(shuō)它如何的不好用！其實(shí)，軟件本身不錯(cuò)，大公司用得也多，可是就這么打市場(chǎng)，早晚是走下坡路。按CAD建模的功能來(lái)說(shuō)它排不上第一，也不能屈居第二，尤其是加上了I-DEAS更是如虎添翼?，F(xiàn)在關(guān)鍵是看市場(chǎng)了。Solidworks：這哥們講的是實(shí)用主義，中端CAD軟件它絕對(duì)是老大，Solidedge功能是不比它差，但是Solidworks的合作伙伴可能是SE的十幾倍，接口也比SE多很多，要是你，你會(huì)選哪個(gè)？AutodeskInventor也只能算是中端軟件，目前說(shuō)來(lái)，我是處于觀望態(tài)度，看發(fā)展再?zèng)Q定?？傊?，Solidworks目前的發(fā)展如日中天，合作伙伴多如牛毛。用起來(lái)極其順手（呵呵，我的手，其它兄弟的我不知道）這里極力向大家推薦的是ICEM-CFDDCIFORSolidworks!有了這個(gè)東西畫(huà)個(gè)全機(jī)網(wǎng)格也就個(gè)把天！Pro/E:不好評(píng)價(jià)，參數(shù)化建模的老祖，目前卻也當(dāng)不了老大。看到它我就覺(jué)得不爽，一大把年紀(jì)了還只能混在中小企業(yè)夠。一個(gè)月發(fā)布一個(gè)新版本，我就愣沒(méi)看出哪里新了，BUG倒是一個(gè)比一個(gè)多。界面看起來(lái)也覺(jué)得別扭（一家之言，兄弟們別扔雞蛋）。MDT、Inventor：Autodesk啥都搞，畢竟積累了多年資本，有錢就有發(fā)展，大家還是多多支持一下吧。以上按功能排列(個(gè)人意見(jiàn))。網(wǎng)格劃分一一連續(xù)空間的離散化。主要軟件：ICEM-CFD(AnsysInc)：最NB的網(wǎng)格劃分軟件，主要四個(gè)模塊：Tetra(水竹最高)、Hexa(用起來(lái)方便)、Global(難得的笛卡爾網(wǎng)格劃分軟件XAutoHexa(算是垃圾有那么一點(diǎn)點(diǎn)用處:。接口賊多幾乎支持所有流行的CFD軟件?。?！使用方便，一個(gè)月內(nèi)可以學(xué)會(huì)，兩個(gè)月就可以針對(duì)課題努力了。這個(gè)軟件還有后處理模塊Visual3，但是目前說(shuō)來(lái)還沒(méi)有聽(tīng)過(guò)哪個(gè)兄弟用過(guò)，我也沒(méi)用過(guò)。Gridgen(PoinwiseInc):你要學(xué)習(xí)網(wǎng)格理論，用它比較好，你要和它一起來(lái)完成網(wǎng)格，不能靠它自動(dòng)給你個(gè)復(fù)雜網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分很好。幫助文檔有些標(biāo)新立異了，很多術(shù)語(yǔ)就是難為大家這些入門級(jí)別的，實(shí)體不叫實(shí)體，它非得說(shuō)是Database，何必呢！Gambit(FluentInc):好學(xué)、好用。就是要拖著一個(gè)Exceed當(dāng)靠山，功能強(qiáng)大。但是占用內(nèi)存比較多，常常會(huì)跑死機(jī)(不是個(gè)別的問(wèn)題)。目前最新版本2.1.6,功能不見(jiàn)多大改善，導(dǎo)入幾何仍然需要手動(dòng)修復(fù)。CFX-build(AnsysInc)：基于Patran的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分軟件，會(huì)Patran就會(huì)它！功能自不用說(shuō)，Patran有多猛，搞FEA/CAE的兄弟都知道。CFD-Geom(CFDRCInc)：好學(xué)，不過(guò)有些概念要仔細(xì)領(lǐng)會(huì)，最好是對(duì)拓?fù)渑c網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、類型比較熟悉。Patran(MscInc)、Hypermesh(AltairInc):這兩個(gè)不說(shuō)了FEA方面的猛將，CFD也可以借鑒。以上按功能和在CFD領(lǐng)域的適用范圍分類。3。 求解器一一差分方程的求解。主要軟件：Fluent：不可壓流動(dòng)的優(yōu)秀求解器，可壓流動(dòng)求解稍差，市場(chǎng)做得好，用的人多。非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器。它不是最好的，但是是最通用的，具體還是要看你的問(wèn)題。幫助文檔我已經(jīng)全部翻譯了。CFX5.x：相當(dāng)于Fluent的分離求解器，Ma<2有效?；诜墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格。沒(méi)啥好說(shuō)的，優(yōu)點(diǎn)找不到，缺點(diǎn)也沒(méi)什么。CFX4.x：化學(xué)反應(yīng)和多項(xiàng)流結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器，不了解，大家可以補(bǔ)充Star-CD：源于英國(guó)，日本也搞，我不喜歡有日本人的氣味！西交大用得比較多。Phoenics：英國(guó)佬的，由于決策上的失誤(網(wǎng)格處理方面的決策)，目前仍在低谷，功能強(qiáng)大，但使用不方便，前處理太差。CFDRC：我最喜歡的求解器，功能比前面所有加起來(lái)的都多，解決問(wèn)題極其廣泛，缺點(diǎn)是接口較差，幫助文檔有些做得較為馬虎，錯(cuò)別字，錯(cuò)誤的公式較多，要看懂它需要一定的基礎(chǔ)。CosmosFloworks:Solidworks的一個(gè)插件，真是委屈它了，這世道美女都找有錢的主，它找的是Solidworks，和其它求解器相比，它是花瓶。CFDesign:CosmosFloworks的金蘭姐妹，下嫁Pro/E，與Cosmos相比，各有千秋。Numeca:針對(duì)渦輪機(jī)械的，好東西，市場(chǎng)沒(méi)搞好，目前不得志。AnsysFlotran：垃圾一個(gè)。別的不說(shuō)，邊界條件它就根本