◆Fluent 软件应用gambit单独的完整的CFD前处理器●建立几何体和导入几何体●生成网格●检查网格质量●设置边界类型和介质类型Grid●在已知边界网格（由GAMBIT或者第三方CAD/CAE软件产生的）产生三角网格，四面体网格或者混合网格用其他软件（ANSYS）一、利用GAMBIT建立计算区域和指定边界条件类型gambit单独的完整的CFD前处理器1.启动GAMBIT软件（窗口布局）2.创建控制点3.创建边 （Ctrl+鼠标左键拖动）4.创建面5.划分网格◆ 在几何形状复杂的区域上要生成好的网格相当困难 ◆ Meshing grid numbergrid quality◆ 超过90％的精力要用在生成合适的网格上 ◆ 网格生成质量对计算精度与稳定性影响极大。
策略◆ Boundary layers◆ Pre-meshing ◆ Sizing functions◆ 为降低离散误差，减少单元数量，最好使用hex(六面体网格) ◆ 对形状复杂的几何体可分解成几个简单几何体再用六面体网格◆ Gambit 可读入其它CFD 软件生成的图形 ◆ 也可读入autocad proE 等cad 软件生成的图形◆ CAD 中创建的图形要输出为.sat 文件，要满足一定的条件。
● 对于二维图形来说，它必须是一个region ，也就是说要求是一个联通域。
● 对于三维图形而言，要求其是一个ASCI body◆ 由于各软件设置的最小识别尺寸不同， 导入后的几何体可能会出现：● 不完整、有缝隙的几何体● 有一些CFD 分析时不需要的一些细小的几何结构◆ 清理过程主要采用gambit 中的虚几何操作。
Example ：unconnected real edges/facesconnected virtual edges/faces◆Gambit中有三类几何体：●Real:●Virtual:根据一个或多个实体(real，称为宿主)来确定其几何描述●Faceted geometry(有小面的几何体):象virtual 一样处理◆一些实几何操作对虚几何体不能正常使用Boundary layers◆在边界处◆对2D问题，附着在edges◆对3D问题，附着在faces线网格划分面网格体网格◆ Hex/Wedge:Cooper◆Tet/Hybrid: TGrid顶点类型✓ Formula for map scheme: 4*End+N*Side✓ Formula for submap scheme:4*End+ L*Side + M*(E+C) + N* (2*E+R)✓ How to Make a V olume CooperableManually change the vertex types on the side faces so they are mappable and/orsubmappableEESSCCRR◆ End (E)◆0 < Default Angle < 120 ◆zero internal grid lines ◆ Side (S)◆120 < Default Angle < 216 ◆one internal grid line ◆ Corner (C)◆216 < Default Angle < 309 ◆two internal grid lines ◆ Reverse (R)◆309 < Default Angle < 360 ◆three internal grid linesMap: 4*End + 4*SideEEEECEEC Default EESSSSEEEEECExample: manually change the vertex types6.边界条件类型的指定Flow inlet and exit boundaries: General :Pressure inlet 给定流动入口的总压和其他标量Pressure outlet 给定出口处的静压◆Incompressible:Velocity inlet 给定入口处的流速和其他标量Outflow 对于出口处流速和压力不知道的情况不能与pressure outlet一起用◆Compressible flows:Mass flow inlet 规定入口的质量流量Pressure far-field 无穷远处的自由流条件◆Special:Inlet vent, outlet vent, 指定损失系数intake fan, exhaust fan，指定压力跳跃◆wall, symmetry, periodic, axis◆Internal cell zones:fluid, solid (porous is a type of fluid zone)◆Internal face boundaries:引入流动参数阶梯变化fan, radiator, porous jump, wall, interior7.mesh网格文件的输出二．利用Fluent求解器求解1.Fluent求解器的选择2d—二维、单精度求解器；2ddp—二维、双精度求解器；3d—三维、单精度求解；3ddp—三维双精度。
双精度，对于几何结构或计算域包含的长度尺度范围很大；几何结构是由许多直径很小的支管道包围一个空腔而成；包含有很大热传导率和高纵横比网格的问题。
2.读入网格文件网格操作3.检查网格文件4.设置计算区域尺寸Fluent 默认长度单位是米，如果作图时用了别的单位，就可以在这一步中通过Scale Grid 对话框对计算域进行缩放，调整下面的X 和Y 比例因子，或者选择Grid was created in 网格创建时使用的时什么单位；然后点scale 图标就可缩放。
之后需要在进行一次网格检查，看计算域尺寸是否修改正确了。
5.显示网格选择计算模型6.求解器的定义（Defin e →Models →Solver ﹍）其中压力基（Pressure Based ）方法用于不可压缩流动的求解;而密度基（Density Based ）主要针对可压缩流动而设计。
7.其他计算模型的选定。
在实际问题中，除了要计算流场，有时还要计算温度场（Energy传热）或浓度场等，因此可能会用到其他物理模型（Multiphase多相流,Radiation辐射，Species组分输运与化学反应，Discrete phase离散相，Solidification&Melting凝固和融化,Acoustics声学）。
Fluent提供的粘性模型有：Inviscid无粘模型；Laminar层流模型；Spalart-Allmaras单方程湍流模型（S-A模型）；k-epsilion双方程模型（k-ε模型）；k-omega双方程模型以及雷诺应力模型；如果是三维问题，还有DES离散涡湍流模型和LES大涡模拟供用户选择。
无粘模型适用于粘性对流场可以忽略的计算中。
另一个用途是为复杂流动计算提供一个初始流场。
层流模型用于需要考虑粘性且流动类型为层流的情况。
DES和LES是最精细的湍流模型，精度高，但需要的网格数量大，计算机要求高。
湍流模式仍然只是计算工程问题常选用的方法。
S-A模型适合用于翼型、壁面边界层流等流动，不适合射流类等自由剪切湍流问题。
k-ε模型适合高雷诺数湍流，但不适合旋流等各项异性较强的流动；重整化群RNG k-ε模型可以计算低雷诺数湍流，考虑旋转效应，对强旋流动计算精度有所提高；可实现性Realizable k-ε模型可保持雷诺应力与真实湍流一致，可精确模拟平面圆形射流的扩散速度，同时对旋流计算、带方向压强梯度的边界层计算和分离流计算更符合真实情况，同时在带二次流的复杂流动计算中表现出色。
但是它在同时存在旋转和静止区的流场计算中，比如多重参考系、旋转滑移网格等计算中，会产生非物理湍流粘性，因此在类似计算中应该慎重选用。
标准k-ω模型包含了低雷诺数影响、可压缩性影响和剪切流扩散，适用于尾迹流动、混合层、射流、以及受壁面限制的流动附着边界层湍流和自由剪切流计算；剪切应力运输（SSTk-ω）模型综合了k-ω模型在近壁区计算的优点和k-ε模型在远场计算的优点，同时增加了横向耗散导数项，在湍流粘度定义中考虑了湍流剪切应力的运输过程，可以用于带压梯度的流动计算、翼型计算、跨声速带激波计算等。
雷诺应力模型没有采用涡粘性各向同性假设，在理论上比前面的湍流模式理论要精确的多，直接求解雷诺应力分量（二维5个，三维7个）的运输方程，适用于强旋流动，比如龙卷风、旋流燃烧室内流动等。
在受壁面限制的流动中，因为壁面附近流场变量的梯度较大，所以壁面对湍流计算的影响很大，因此在壁面附近要进行特殊处理。
一种办法是用半经验公式将自由流中的湍流与壁面附近的流动连接起来，叫壁面函数法。
其适用于高雷诺数流动。
其中标准壁面函数法可适用于大多数流动问题，因此是Fluent中默认设置的方法。
非平衡壁面函数法适用于流场变量在壁面附近存在很大梯度的流动问题。
另一种方法是在壁面附近加密网格，同时调整湍流模型以包含壁面附近低雷诺数流动的影响，这种方法称近壁模型法。
适用于低雷诺数流动。
◆Spalart-Allmaras：一方程模型●不适于自由剪切流动、分离流动，多用于外流，如航空航天问题。
准2D问题，如翼型绕流◆Standard κ-ε:●应用最为广泛的湍流模型，高Re数模型，不适于分离流动，◆RNG (renormalization group重正规化群) κ-ε：●考虑了旋流、低雷诺数的作用，●适于自由剪切流动。
主要应用于旋转机械，主要用于旋转坐标系下的流动问题◆Realizable κ-ε :●主要用于射流、大分离、回流等问题◆Standard κ-ω :●适于剪切流动，低、高Re数均可◆SST (shear-stress transport ) κ-ω：●对近壁和远场都适用，对剪切流动的处理不如Standard κ-ω◆Reynolds Stress:●可以计算各向异性旋涡，难于收敛，适于计算弯曲流道、强的旋涡或旋转近壁处理及第一个网格的位置◆κ-ε和RSM适用于离开壁面一定距离的湍流区域◆两种方法：●壁面函数法⏹Standard wall functions⏹Non-equilibrium wallfunctions大的压力梯度和非平衡流动⏹Enhanced wall functionsυρτyyw/=+300~30≈+y1≈+y8.操作环境的设置（是否考虑重力和浮力）Operating pressure:●不可压理想流体： = Poperating/RT●低马赫数可压流体：舍入误差高马赫数，习惯上使用绝对压力，Pop=09.定义流体的物理性质10.设置边界条件Flow inlet and exit boundaries:◆General:Pressure inlet 给定流动入口的总压和其他标量Pressure outlet 给定出口处的静压◆Incompressible:Velocity inlet 给定入口处的流速和其他标量Outflow 对于出口处流速和压力不知道的情况不能与pressure outlet一起用◆Compressible flows:Mass flow inlet 规定入口的质量流量Pressure far-field 无穷远处的自由流条件◆Special:Inlet vent, outlet vent, 指定损失系数intake fan, exhaust fan，指定压力跳跃◆wall, symmetry, periodic, axis◆Internal cell zones:fluid, solid (porous is a type of fluid zone)◆Internal face boundaries:引入流动参数阶梯变化fan, radiator, porous jump, wall, interior求解方法的设置及其控制11.求解参数设置FLUENT offers a number of interpolation schemes:◆First-Order Upwind Scheme●easiest to converge, only first order accurate.◆Power Law Scheme●more accurate than first-order for flows when Recell< 5 (typ. low Re flows).◆Second-Order Upwind Scheme●uses larger ‘stencil’ for 2nd order accuracy, essential with tri/tet mesh or whenflow is not aligned with grid; slower convergence◆Quadratic Upwind Interpolation (QUICK)●applies to quad/hex and hyrbid meshes (not applied to tri’s), useful forrotating/swirling flows, 3rd order accurate on uniform mesh.12.初始化13.打开残差监控图14.保存当前的case文件15.开始迭代计算16.保存计算后的case和data文件计算结果显示17.显示速度等值线图18.绘制速度矢量图19.显示某边上的速度剖面XY点线图。