的层流流动。本流动的瑞利数Rayleigh number为 1.01E+05, 定义如下： Ra = gβΔTL3ρ2Cp/kµ

其中:g =重力加速度 β = 1/T ΔT = THOT - TCOLD L = 空穴长度 ρ = 密度 Cp = 比热 k = 热传导系数 µ 粘度 =
1.
Step 4: 划分网格Define Lines, Mesh, and Plot Elements
1.选择菜单路径Main Menu>
Preprocessor> Meshing> MeshTool.在 MeshTool的Size Controls区域, 点击Lines,Set. 出现单元尺寸对话框 Element Size on Picked Lines.
Step 8: 设定流体属性 Set Fluid Properties
选择菜单路径Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> Fluid Properties. 出现对话框 The Fluid Properties. 2. 设定"Density," "Viscosity," "Conductivity,"和"Specific heat" 为 AIR-SI. 3. 设定"Allow density variations?" 为 Yes.
在选择菜单上,点 击Pick All. 出现对 话框The Velocity Constraints on Nodes. 6. 设置VX ，VY速度 分量velocity component为0. 7. 点击 OK.
5.
Step 6: 施加热边界条件Apply Thermal Boundary Conditions
1.
5. 点击OK. 图形窗口显示下图：
1
NODAL SOLUTION STEP=4 SUB =1 TEMP (AVG) RSYS=0 SMN =280 SMX =320 APR 15 2009 16:01:45
Y Z MX X 280
MN
288.889 297.778 306.667 315.556 284.444 293.333 302.222 311.111 320 Buoyancy driven flow in a square cavity
5.
网格
Step 5: 施加速度边界条件Apply Velocity Boundary Conditions
1.
2. 3. 4.
选择菜单路径 Utility Menu> Select> Entities. 出现对话框The Select Entities. 选择 Nodes 和 Exterior. 点击OK. 选择菜单路径 Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Fluid/CFD> Velocity> On Nodes. 出现选择菜单 Apply V on Nodes 。
Plot of the Temperature Solution
Step 12: 绘制流线 Plot Streamline Contours
选择菜单路径 Main Menu> General PostProc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu. 出现对话框 Contour Nodal Solution Data.. 2. 点击高亮"Other FLOTRAN quantities." 3. 选择"Strm func2D STRM" (stream function). 4. 点击OK. 图形窗口显示 如下等值线绘图
2. 点击 Pick All. 出现对话框The Element Size on Picked
Lines. 3. 设置number of element divisions 为25. 4. 点击OK.
在MeshTool里, 选择Mesh下拉菜 单中的Areas，然 后点击 Quad and Free. 然后点击 MESH. 出现对话 框Mesh Areas. 6. 点击 Pick All产生 网格. 7. 关闭 MeshTool. 8. 在ANSYS Toolbar 上点击SAVE_DB。
Step 3: 建立面积（二维几何模型） Create Areas
选择菜单路径Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Rectangle> By Dimensions. 出现对话 框The Create Rectangle by Dimensions. 2. Enter the X coordinates from 0.0 to 0.03. 3. Enter the Y coordinates from 0.0 to 0.03. 4. 点击OK. 图形窗口出现一方形面积。
7.
Step 7: 设定FLOTRAN选项和求解控制条件
Set FLOTRAN Solution Options and Execution Controls
选择菜单路径 Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> Solution Options. 出 现对话框FLOTRAN Solution Options. 2. 设定"Adiabatic or thermal? 绝热或传热 " 为 Thermal. 3. 点击OK.
Preferences for GUI Filtering 对话框. 5.点击按钮 FLOTRAN CFD为"On." 6.点击OK.
Step 2: 定义单元类型Define Element Types
1. 2. 3. 4. 5.
选择菜单路径Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete，出现单元类型对话框. 点击Add. 出现对话框The Library of Element Types. 在两个卷页列单中，高亮度选择FLOTRAN CFD 和 "2D FLOTRAN 141." 点击OK. ANSYS转回Element Types对话框. 点击Close.
选择菜单路径 Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Thermal> Temperature> On Nodes. 出现选择菜单 Apply TEMP on Nodes. 2. 点击Box. 这样可以使你拉 框圈选你想加载荷的节点。 3. 在网格区按住并拖拉鼠标 左键圈选左边的节点。 4. 点击 OK.
FLOTRAN Set Up> Flow Environment> Gravity. 出 现重力设定对话框。 2. 设定"Accel in Y direction" 为9.81. 3. 点击OK.
Step 10: 求解Solve the Problem
选择菜单路径Main Menu> Preprocessor> FLOTRAN Set Up> CFD Solver Contr> PRES Solver CFD. 出现对 话框PRES Solver CFD. 2. 选择TDMA.
1.
点击 Apply. 出现 对话框CFD Flow Properties. 2. 阅读一下要计算 的系数的相关信 息，然后点击OK.
1.
Step 9: 设定FLORTRAN环境参数
Set FLOTRAN Flow Environment Parameters
1. 选择菜单路径Main Menu> Preprocessor>
1.
在对话框Apply TEMP on Nodes dialog box中,输入 320作为温度值。 6. 点击OK.
5.
重复同样的步骤，施加温度边界条件280于右边界。 8. 选择菜单路径Utility Menu> Select> Everything.这一 步十分重要，它保证了分析中是包括所有和单元的。 9. 点击Toolbar 上的SAVE_DB 按钮.
载荷Loads： 非移动壁面no slip walls (Vx = Vy = 0); 左壁面温度left wall of cavity maintained at THOT = 320K; 右壁面温度right wall of cavity maintained at TCOLD = 280K
FLOTRAN. 7. 静候求解完成。然后ANSYS Output Window中的 信息，点击Solution is done 窗口中的Close.
Step 11: 读出并绘制温度结果
Read In Results and Plot the Temperature Solution 选择菜单路径 Main Menu> General PostProc> Read Results> Last Set. 2. 选择菜单路径 Main Menu> General PostProc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu. 出现对话框 Contour Nodal Solution Data. 3. 在"Item to be Contoured" 表单里,点击高亮 DOF Solution. 4. 选择Nodal TEMP.