FLUENT计算步骤资料.ppt

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1、第二章FLUENT计算步骤曹双华主讲07/03本章通过计算一个二维弯管中的湍流流动和热传导过程再次演示FLUENT的求解过程，在这个算例中可以看到FLUENT计算的标准流程，其中包括：（1）如何读入网格文件。（2）如何使用混合的单位制定义几何模型和物质属性。（3）如何设定边界条件和和物质属性。（4）如何初始化计算并用残差曲线监视计算进程。（5）如何用分离求解器计算流场。（6）如何用FLUENT的图形显示功能检查流场。（7）如何用二阶精度离散格式获得更高精度的流场。（8）以温度梯度为基准调整网格以

2、提高对温度场的计算精度。2.1问题概述如图2-1所示温度为26℃的冷流体流过弯管温度为40℃的热流体从转弯处流入，并与主流中的冷流体混合。管道的尺寸如图2-1所示，单位为英寸，而边界条件和流体材料性质则采用国际单位制。入口处的雷诺数为2.03x105，因此必须使用湍流模型。图2-1弯管流动图示2.2处理网格网格处理包括网格的输入、检查、光顺、比例转换和显示等操作。2.2.1读入网格文件首先启动FLUENT的2D版，然后读入网格文件elbow.msh：File->Read->Case...2.2.

3、2检查网格执行下列菜单操作，进行网格检查：Grid->Check此时控制台窗口中会显示与网格有关的信息，包括网格空间范围、体积信息、表面积信息、节点信息等等。其中最需要检查的是网格单元的体积不能为负值，否则计算将无法继续下去。2.2.3光顺并转换网格执行下列菜单操作，打开Smooth/Swap（网格光顺和转换）面板：Grid->Smooth/Swap...光顺网格可以提高网格质量，提高计算精度。在启动光顺/转换网格面板后，点击Smooth（光顺）按钮，然后再点击Swap（转换）按钮，控制台上将报

4、告被转换网格的数量。反复点击Smooth（光顺）按钮和Swap（转换）按钮，直到报告中被转换（Swap）的网格数量降低为零，则网格光顺处理过程结束。图2-2Smooth/SwapGrid（光顺/转换网格）面板2.2.4按比例调整网格执行下列菜单操作，打开ScaleGrid（按比例调整网格）面板：Grid->Scale...图2-3ScaleGrid（按比例转换网格）面板在UnitsConversion（单位转换）下面的GridWasCreatedIn列表中选择in（英寸）作为网格创建数据单位。点

5、击Scale（比例）按钮进行比例计算。注意在计算域范围（DomainExtents）中，网格的单位显示仍然是国际单位制中的m（米）。点击ChangeLengthUnits（改变长度单位）按钮，可以将英寸变为长度单位，同时可以从面板下方计算域范围中看到x、y坐标的最大值改变为64英寸。2.2.5显示网格执行下列菜单操作，打开GridDisplay（网格显示）面板，如图2-4所示：Display->Grid...选择所有表面，然后点击Display（显示）按钮，FLUENT随即打开一个新的显示窗口显

6、示网格，如图2-5所示。用右键点击图形显示窗口中的一个边界，则与这个边界相关的信息就会显示在控制台窗口中。在网格区域很多时，用这种方法可以比较方便地分辨各个区域。图2-4GridDisplay（网格显示）面板图2-5网格显示2.3计算模型图2-6Solver（求解器）面板2.3.1设置求解器参数执行下列菜单操作，打开Solver（求解器）面板：Define->Models->Solver...求解器的缺省设置如图2-6所示，本算例中可以保持这些缺省参数设置。2.3.2选择湍流模型执行下列菜单操作

7、，打开Vicous（粘性）面板，如图2-7所示：Define->Models->Viscous...在Model列表中选择k-epsilon(2eqn)，即k−ε两方程模型。点击OK按钮接受系统对k−ε模型的缺省设置，包括标准模型设置、壁面函数设置和湍流模型常数的设置等等。图2-7粘性模型面板2.3.3启用能量方程计算执行下列菜单操作，打开Energy（能量）面板，并激活能量计算，如图2-8所示：Define->Models->Energy...图2-8能量方程面板2.4定义材料性质创建一种新的

8、物质，命名为water（水），并设置相关参数。首先执行下列菜单操作，打开Materials（材料）面板，如图2-9所示：Define->Materials...在Name中键入材料名称water，然后设定水的各种物理性质，其中Density为1000kg/m3，Cp为4216J/kg-K，thermalconductivity为0.677W/m-K，viscosity为8x10-4kg/m-s。最后点击Change/Create按钮完成创建过程。在FLUENT提示是否用新的材料数据覆盖air的数