实例介绍
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《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 目录 前言.. 2 目录 FLUENT经典算例翻译之一 算例1介绍如何使用 Fluent 算例4非定常可压缩流动模型. 52 算例5辐射与自然对流模拟 ·:······ 99 FLUENT经典算例翻译之二 算例13使用非预混燃烧模型 151 算例15蒸发性液体喷雾建模. ∴214 算例18使用混合物多相模型和欧拉多相模型.. ∴252 算例21使用欧拉多相粒子传热模型 垂··D垂垂垂。看垂垂垂看D看垂·D4。垂 278 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 算例1介绍如何使用 Fluent 引言 此向导通过图例说明了一个发生在混合弯管处的两维湍流流动和传热问题 的求解方法和过程。这种混合弯管的结构常见于发电厂和化工厂的管道系统中。 正确计算出弯管内流体交汇处附近的流场和温度场分布,对于设计合适的入口 管道位置具有重要意义 通过此向导,用户可学会以下内容 ●在 Fluent中输入网格文件 使用混合单位制去定义儿何体和流体的属性 设置强制对流的湍流流动的流体物性和边界条件 迭代计算并使用残差监视器监测计算过程及其收敛性 ●使用隔离求解器进行求解 使用等势图检察流场和温度场 ●运用二阶离散化方法重新计算以获得更佳的温度分布 对网格进行温度梯度自适应,进一步求解更佳的温度场分布 前提条件 在学习此向导之前,假设用户还没有使用 Fluent的给验,不过,已经学习 过用户指南第一章中的简单算例,并且熟悉 Fluent的界面及其指南中的规约 可题描述 问题如图1-1所小。一股温度为26℃的冷流体流入大管道,在弯管处与另 股温度为40℃热流体混合。管道的长度单位为英寸,而流体的属性和边界条 件则使用国际单位。入口管道的雷诺数为2.03×105,因此,选择湍流流动模型。 4 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) P =100 kg/ viscosity 8x14F Conductivity: k=0.537 Y4 miK 2 SpC Ic Heat 9=4216 Jkg-k 6酽 .2m T 1 12 1m图 图1-1问题说明 准备工作 1.从 Fluent的文件光盘中拷贝文件 elbow/ elbow, msh到电脑的 Fluent作日 录中 对于Unⅸx系统,当把文件光盘放入电脑光驱后,可以在以下目录找到这个 文件:/ edrom/uent61/help/ tuttles 述 cdrom为电脑的光驱目录 对于 windows系统,当把文件光盘放入电脑光驱后,可以在以下冂录找到 个文件 cdrom: fluent 6.1 help\ tutfiles 上述 cdrom为电脑的光驱目录 2.启动 Fluent,选择2D求解器。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 第1步:与网格相关的操作 读取网格文件 elbow, msh Filc→Read+}Casc Select file Fiter h,于d,SH,GR directories Files home user tutorial/ elbow. msh /home userautoriala Case File home /user/tutorial oK Fiter Cancel a)在 Files项中点击选中 elbow. msh,然后点击OK完成操作。 注意 当 Fluent读取网格文件的同时,信息会不断显示在反馈窗口内,报告网格 转化的过程。当读取网格文件完毕, Fluent的反馈窗凵会显示共读取了918 个三角形的流体单元,以及许多带着不同分区标识符的边界面。 2.网格检查。 Grid→} Check 6 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) F1uent的信息反馈窗口会显示如下信息: Grid check Domain extents coordinate:min(m)=0.0000009+00,max(m)=6.400001e+01 y- coordinate:min(m)=-4.538534e+00,max(m)=6.400000e+01 Volume slatistics minimum volume (m3): 2.782193c-01 maximum volume (m3):3.926232e+00 total volume (m3):1.682930e+03 Face area statistics minimum face area (m2):8.015718e-01 maximum face area(m2):4. 118252e+00 Checking number of nodes per cell Checking number of faces per cell Checking thread pointers. Checking number of cells per face Checking face cells Checking bridge faces Checking right-handed cells Checking face handedness Checking element type consistency Checking boundary types Checking face pairs. Checking periodic boundaries. Checking node count Checking nosolve cell count Checking nosolve face count Checking face children Checking cell children Checking storage ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) Done 注意 网格检查结東后,信息反馈窗∏会以默认的SI单位制给出网格在ⅹ轴和Y 轴上的最大和最小值,并将报告出网格的賦它特性。网格检查还会报告出有关 网格的任何错误。需要特别注意的是,确保最小体积不能是负值,否则 Fluent 无法进行计算。在SI单位制中,默认单位是m,若想改变单位制,使用 in ches: 可以打开 Scale grid对话框。 3.平滑(或者交换)网格 Grid→} Smooth/swap… Smooth/Swap Grid smooth Swap Info Method Number Swapped skewness Minimum skewness cumber visited Numher of lerations Smooth Close Fluent读取网格文件后,平滑三角形或四边形网格是一个良好的习惯,那 样能确保使用质量铰好的网格进行计算。 a)点击按钮 Smooth,再点击按钮Swap,重复上述操作,直到 Fluent报告 没有需要交换的面为止。 若 Fluent再无法通过交换改善网格质量,则没有平面可被交换了。 b)点击 Close关闭对话框。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 4.更改网格的长度单位 Grid→ scale a)在 Units conversion(单位转换)项的 Grid was created ln(网格长度单位) 的右侧下拉列表中选择In(代表选择了英寸 b)点击 Scale按钮,更改长度单位。 在 Domain extents栏中采用了默认的SI单位制,长度单位为m c)点击按钮 Change length Units,设定 inches(英寸)为此次计算采用的长度单 位 确保Xmax(in)和Ymax(in)中数值为64英尺。(如图1.1) Scale grid Scale factors Unit a conversion 00254 rid Was Created In in Y0+0254 Change Length Units Domain extents Xmax [in] E4400001 Ymin (in 534 Ymax(in) 64 scale Unscale Close Hel d)计算采川的长度单位已被吏改为 inches(英寸),此时便能正确反映网格的几 何尺寸 注意 此算例的求解过程中,除了长度外,其它单位均采用SI制。一般来说,没 有必要对其它单位进行改动。按照上述的操作,长度单位已被确定为 inches 若用户想采用别的单位制作为长度单位,如mm,可以在 Define的下拉菜单中 打开 Set units对话框,进行更改。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 5.显示网格。(图1.2) Display→Grid,, Grid Displ Options Edge Type Surfaces 三彐 p Mores 今A termal-3 pressure-outlet-7 H Edges v feature velocity-inlet-5 p faces y outline uelocily-inlet- rall-4 Partitions wall-ii Shrink factor到终安 Surface Types且彐 Surface eame pattern clip-surf Hatch fan Outline Interior DIsplay Colors Close Help a)确保在 surfaces项屮的所有表面都被选屮,然后点击 Display。 ww.myCFDcn 【实例截图】
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《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 目录 前言.. 2 目录 FLUENT经典算例翻译之一 算例1介绍如何使用 Fluent 算例4非定常可压缩流动模型. 52 算例5辐射与自然对流模拟 ·:······ 99 FLUENT经典算例翻译之二 算例13使用非预混燃烧模型 151 算例15蒸发性液体喷雾建模. ∴214 算例18使用混合物多相模型和欧拉多相模型.. ∴252 算例21使用欧拉多相粒子传热模型 垂··D垂垂垂。看垂垂垂看D看垂·D4。垂 278 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 算例1介绍如何使用 Fluent 引言 此向导通过图例说明了一个发生在混合弯管处的两维湍流流动和传热问题 的求解方法和过程。这种混合弯管的结构常见于发电厂和化工厂的管道系统中。 正确计算出弯管内流体交汇处附近的流场和温度场分布,对于设计合适的入口 管道位置具有重要意义 通过此向导,用户可学会以下内容 ●在 Fluent中输入网格文件 使用混合单位制去定义儿何体和流体的属性 设置强制对流的湍流流动的流体物性和边界条件 迭代计算并使用残差监视器监测计算过程及其收敛性 ●使用隔离求解器进行求解 使用等势图检察流场和温度场 ●运用二阶离散化方法重新计算以获得更佳的温度分布 对网格进行温度梯度自适应,进一步求解更佳的温度场分布 前提条件 在学习此向导之前,假设用户还没有使用 Fluent的给验,不过,已经学习 过用户指南第一章中的简单算例,并且熟悉 Fluent的界面及其指南中的规约 可题描述 问题如图1-1所小。一股温度为26℃的冷流体流入大管道,在弯管处与另 股温度为40℃热流体混合。管道的长度单位为英寸,而流体的属性和边界条 件则使用国际单位。入口管道的雷诺数为2.03×105,因此,选择湍流流动模型。 4 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) P =100 kg/ viscosity 8x14F Conductivity: k=0.537 Y4 miK 2 SpC Ic Heat 9=4216 Jkg-k 6酽 .2m T 1 12 1m图 图1-1问题说明 准备工作 1.从 Fluent的文件光盘中拷贝文件 elbow/ elbow, msh到电脑的 Fluent作日 录中 对于Unⅸx系统,当把文件光盘放入电脑光驱后,可以在以下目录找到这个 文件:/ edrom/uent61/help/ tuttles 述 cdrom为电脑的光驱目录 对于 windows系统,当把文件光盘放入电脑光驱后,可以在以下冂录找到 个文件 cdrom: fluent 6.1 help\ tutfiles 上述 cdrom为电脑的光驱目录 2.启动 Fluent,选择2D求解器。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 第1步:与网格相关的操作 读取网格文件 elbow, msh Filc→Read+}Casc Select file Fiter h,于d,SH,GR directories Files home user tutorial/ elbow. msh /home userautoriala Case File home /user/tutorial oK Fiter Cancel a)在 Files项中点击选中 elbow. msh,然后点击OK完成操作。 注意 当 Fluent读取网格文件的同时,信息会不断显示在反馈窗口内,报告网格 转化的过程。当读取网格文件完毕, Fluent的反馈窗凵会显示共读取了918 个三角形的流体单元,以及许多带着不同分区标识符的边界面。 2.网格检查。 Grid→} Check 6 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) F1uent的信息反馈窗口会显示如下信息: Grid check Domain extents coordinate:min(m)=0.0000009+00,max(m)=6.400001e+01 y- coordinate:min(m)=-4.538534e+00,max(m)=6.400000e+01 Volume slatistics minimum volume (m3): 2.782193c-01 maximum volume (m3):3.926232e+00 total volume (m3):1.682930e+03 Face area statistics minimum face area (m2):8.015718e-01 maximum face area(m2):4. 118252e+00 Checking number of nodes per cell Checking number of faces per cell Checking thread pointers. Checking number of cells per face Checking face cells Checking bridge faces Checking right-handed cells Checking face handedness Checking element type consistency Checking boundary types Checking face pairs. Checking periodic boundaries. Checking node count Checking nosolve cell count Checking nosolve face count Checking face children Checking cell children Checking storage ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) Done 注意 网格检查结東后,信息反馈窗∏会以默认的SI单位制给出网格在ⅹ轴和Y 轴上的最大和最小值,并将报告出网格的賦它特性。网格检查还会报告出有关 网格的任何错误。需要特别注意的是,确保最小体积不能是负值,否则 Fluent 无法进行计算。在SI单位制中,默认单位是m,若想改变单位制,使用 in ches: 可以打开 Scale grid对话框。 3.平滑(或者交换)网格 Grid→} Smooth/swap… Smooth/Swap Grid smooth Swap Info Method Number Swapped skewness Minimum skewness cumber visited Numher of lerations Smooth Close Fluent读取网格文件后,平滑三角形或四边形网格是一个良好的习惯,那 样能确保使用质量铰好的网格进行计算。 a)点击按钮 Smooth,再点击按钮Swap,重复上述操作,直到 Fluent报告 没有需要交换的面为止。 若 Fluent再无法通过交换改善网格质量,则没有平面可被交换了。 b)点击 Close关闭对话框。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 4.更改网格的长度单位 Grid→ scale a)在 Units conversion(单位转换)项的 Grid was created ln(网格长度单位) 的右侧下拉列表中选择In(代表选择了英寸 b)点击 Scale按钮,更改长度单位。 在 Domain extents栏中采用了默认的SI单位制,长度单位为m c)点击按钮 Change length Units,设定 inches(英寸)为此次计算采用的长度单 位 确保Xmax(in)和Ymax(in)中数值为64英尺。(如图1.1) Scale grid Scale factors Unit a conversion 00254 rid Was Created In in Y0+0254 Change Length Units Domain extents Xmax [in] E4400001 Ymin (in 534 Ymax(in) 64 scale Unscale Close Hel d)计算采川的长度单位已被吏改为 inches(英寸),此时便能正确反映网格的几 何尺寸 注意 此算例的求解过程中,除了长度外,其它单位均采用SI制。一般来说,没 有必要对其它单位进行改动。按照上述的操作,长度单位已被确定为 inches 若用户想采用别的单位制作为长度单位,如mm,可以在 Define的下拉菜单中 打开 Set units对话框,进行更改。 ww.myCFDcn 《数值计算与工程仿真》专刊一 FLUENT HELP算例精选中文版(→) 5.显示网格。(图1.2) Display→Grid,, Grid Displ Options Edge Type Surfaces 三彐 p Mores 今A termal-3 pressure-outlet-7 H Edges v feature velocity-inlet-5 p faces y outline uelocily-inlet- rall-4 Partitions wall-ii Shrink factor到终安 Surface Types且彐 Surface eame pattern clip-surf Hatch fan Outline Interior DIsplay Colors Close Help a)确保在 surfaces项屮的所有表面都被选屮,然后点击 Display。 ww.myCFDcn 【实例截图】
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