fluent技术基础与应用实例fluent数值模拟步骤简介主要步骤：1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。

2、导入网格（File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件）3、检查网格（Grid→Check）。

如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

4、选择计算模型。

5、确定流体物理性质（Define→Material）。

6、定义操作环境（Define→operating condition）7、制定边界条件（Define→Boundary Conditions）8、求解方法的设置及其控制。

9、流场初始化（Solve→Initialize）10、迭代求解（Solve→Iterate）11、检查结果。

12、保存结果，后处理等。

具体操作步骤：1、fluent2d或3d求解器的选择。

2、网格的相关操作（1）、读入网格文件（2）、检查网格文件文件读入后，一定要对网格进行检查。

上述的操作可以得到网格信息，从中看出几何区域的大小。

另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积，若是它的值大于零，网格可以用于计算，否则就要重新划分网格。

（3）、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的，它是一个纯数量的模型。

故在进行实际计算的时候，要根据实际将模型放大或缩小。

方法是改变fluent总求解器的单位。

（4）、显示网格。

Display→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法：·非耦合求解segregated·耦合隐式求解coupled implicit·耦合显示求解coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。

耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法，但对于高速可压缩流动，有强的体积力（浮力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密集，建议采用耦合隐式求解方法。

耦合能量和动量方程，可以较快的得到收敛值。

耦合隐式求解的短板：运行所需要的内存比较大。

若果必须要耦合求解而机器内存不够用，可以考虑采用耦合显示求解方法。

盖求解方法也耦合了动量，能量和组分方程，但是内存却比隐式求解方法要小。

需要指出的是，非耦合求解器的一些模型在耦合求解器里并不一定都有。

耦合求解器里没有的模型包括：多相流模型、混合分数/PDF燃烧模型、预混燃烧模型。

污染物生成模型、相变模型、Rosseland辐射模型、确定质量流率的周期性流动模型和周期性换热模型。

%%%有点重复，但是可以看看加深理解Fluent提供三种不同的求解方法；分离解、隐式耦合解、显示耦合解。

分理解和耦合解的主要区别在于：连续方程、动量方程、能量方程和组分方程解的步骤不同。

分离解按照顺序解，耦合解是同时解。

两种解法都是最后解附加的标量方程。

隐式解和显示解的区别在于线性耦合方程的方式不同。

Fluent默认使用分离求解器，但是对于高速可压流动，强体积力导致的强烈耦合流动（流体流动耦合流体换热耦合流体的混合，三者相互耦合的过程—文档整理者注）（浮力或者旋转力），或者在非常精细的网格上的流动，需要考虑隐式解。

这一解法耦合了流动和能量方程，收敛很快。

%%%（2）、其他求解器的选择在实际问题中，除了要计算流场，有时还要计算温度场或者浓度场等，因此还需要其他的模型。

主要的模型有：Multiphase（多相流动）viscous（层流或湍流）energy（是否考虑传热）species（反应及其传热相关）（3）操作环境的设置Define→operation→condition该项设置所考虑的主要内容为外部环境对内部反应的影响4、定义流体的物理性质5、设置边界条件Define→boundary condition（1）、设置流体区域（fluid）的边界条件在zong列表中选择fluid，即流体所在的区域，然后单击set，可以看到关于fluid区域连接条件设置的对话框，其中material name温恩框中显示的是fluid区域中的物质，从fluent数据库中复制出来物质的明智都会在这里显示出来，只要选择即可。

（2）其他边界条件的设置例如壁面、进出口之类额边界条件。

6、求解方法的设置及其控制。

下面介绍连续性方程以动量方程的具体求解形式。

（1）、求解参数的设置Solve→controls→solution打开求解器控制的对话框，其中equation项下面是当前问题的控制方程；pressure—velocity coupling对应的是压力速度耦合求解方式；discretization对应的是pressure和momentum（动量）的离散方式。

另外under—relaxation factors 选项可以设置控制方程求解时的松弛因子。

（2）初始化Solve→initialize→initialize打开相应的对话框可以初始化流场。

一般来说，初始解对于求解的影响比较大，所以给出的初始解要尽量接近真实值。

确定初始解后，依次单击init、apply和close按键。

（3）打开残差图Solve→monitors→residual若是选择options下面的plot，就可以在计算式动态的现实计算残差的走势；convergence下面对应的数值是计算结果的残差要满足的最低要求，它的数值越小说明计算的精度要求越高。

（4）、保存当前的case和data文件（5）、开始迭代保存好是设置后可以进行迭代求解，此时迭代的一些控制参数可以利用迭代设置对话框进行设置。

对于稳态问题，迭代设置对话框见教材。

其中number of iterations 为总的迭代次数；reporting interval 为fluent输出监视信息的间断次数；UDF profile Update interval说明fluent每隔多少次调用一次用户自定义函数。

对于非稳态问题，迭代是指的对话框见教材。

其中time step size对应时间步长，number of time steps 代表需要求解的时间步数，它们与总的求解时间的关系是：时间步长*时间步数=总的求解时间。

Max iterations per time step 代表每个时间步长最多迭代的次数（6）保存计算后的case和data文件7、fluent自带的后处理模块Fluent自带的图形工具可以很方便的处理CFD求解结果中包含的信息，并观察相应的结果。

显示网格、等值线和轮廓、速度矢量和极限。

流程图——亿图软件Fluent工程技术与实例分析Fluent拥有众多的物理模型，可以满足用户精确地模拟无粘性流体、层流、紊流、传热和传质、多孔介质、化学反应、颗粒运输、多相流、自由表面流、相变流等复杂流动现象的需要。

软件的基本结构1、前处理前处理包括gambit、tgrid和filters、其中gambit是由fluent公司自主开发的专用CFD前置处理器，用于模拟对象的几何模型以及网格生成。

Tgrid是一个附加的前置处理器，他可以从gambit或者其他CAD/CAE软件包中读入所生成的模拟对象的几何结构，从现在的边界网络开始生成由三角形、四面体或者混合网格组成的体网格。

Filters实际上就是其他CAD/CAE 软件包与fluent之间的接口，可以将其他软件包所生成的面网格或者体网格读入到fluent当中。

2、求解器是一个基于非结构化网格的通用求解器，支持并行运算，分单精度和双精度两种。

3、后处理Fluent本身附带有强大的后处理功能呢，有云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、粒子轨迹图、动画等多种方式显示储存和输出计算结果，可以平移、缩放、旋转图像，也可以将计算结果导入到其他后处理软件中。

边界条件问题CFD 模拟时，常用的基本边界条件包括：流动进口边界、流动出口边界、给定压力边界、壁面边界、对称边界和周期性循环边界。

1、进出口边界条件Fluent提供了10种类型的流动进、出口条件他们分别是：·速度进口：给出进口速度及需要计算的所有标量值，适用于不可压缩流动。

·压力进口：给出进口的总压和其他需要计算的标量进口值。

·质量流量进口：主要用于可压缩流动，给出进出口的质量流量。

对于不可压缩流动，没有必要给出该边界条件，因为密度是常数，我们可以用速度进口条件。

·压力出口：给定流动出口的静压。

对于有回流的出口，该边界条件比outflow边界条件更容易收敛。

·压力远场：该边界条件只对可压缩流动适合。

·outflow：白边界条件用以模拟在求解问题之前，无法知道出口速度或压力；出口流动符合完全发展条件，出口处，除了压力之外，其他参量梯度为零。

该边界条件适合可压缩流动。

·inlet vent：进口风扇条件需要给定一个损失系数。

流动方向和环境总压和总温。

·intake fan：进口风扇条件需要给定压降、流动方向和环境总压总温。

·outlet vent：排出风扇给定损失系数和环境压力和静温。

·exhaust fan：排除风扇给定压降、环境静压。

初始条件在瞬态问题（非稳态问题）中，除了要给定边界条件外，还需要给出流动区域内各计算点的所有流动变量的初值，及初始条件。

但总体而言，除了要在计算开始前初始化相关的数据外，并不需要其他的特殊处理，所以初始条件相对比较简单。

稳态问题不需要初始条件。

在给定初始条件时要注意一下两点：要针对所有计算变量，给定整个计算域内各单元的初始条件。

初始条件一定是物理上合理的，否则一个不合理的初始条件必须必然导致不合理的计算结果。

要做到结合定理的初始条件，只能靠经验或实测结果。