5．2．1 Fluent软件的应用范围
Fluent软件可以计算二维和三维流动问题，在计算过程中，网格可以自适应调整。
Fluent软件的主要应用范围为：
1．可压缩与不可压缩流动问题。
2．稳态和瞬态流动问题。
3．无黏流，层流及湍流问题。
4．牛顿流体及非牛顿流体。
5．对流换热问题(包括自然对流和混合对流)。
6．导热与对流换热耦合问题。
7．辐射换热计算。
8．惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟。
9．多层次移动参考系问题，包括动网格界面和计算动子/静子相互干扰问题的混合面等问题。
10、化学组元混合与反应计算，包括燃烧模型和表面凝结反应模型。
11．一维风扇、热交换器性能计算。
12．两相流问题。
13．复杂表面问题中带自由面流动的计算。
简而言之，FLUENT适用于各种复杂外形的可压和不可压流动计算。
一、前处理建模
file-new
第一步：确定求
第二步：创建坐标网格
第三步：由节点创建直线
第四步：创建圆弧边
第五步：创建小管嘴
第六步：由线组成面
第七步：确定边界线的内部节点分布并创建结构化网格
第八步：设置边界类型
第九步：输出网格并保存
二、利用fluent进行混合器内流动与换热的仿真计算
第一步与网格相关的操作
1、读入网格文件file--read --case
2、网格检查Grid----check Scale Grid 改变单位制
3、平滑（和交换）网格 Grid----smooth/ swap
4、确定长度的单位Grid---scale
5、显示网格display ---Grid
第二步建立求解器 define –models
1、保持solver（求解器）默认值不变
2、设置标准k—E湍流模型（理想、层流、湍流）
3、选择能量方程
第三步设置流体的物理属性
1、创建新流体、取名为water
第四步设置边界条件
1、设置流体 water
2、设置冷水入口速度边界条件速度、温度、强度、直径
3、用同样的方法设置inlet2
4、设置出口边界条件默认
第五步求解
1、初始化
2、设置监视器窗口，监测特殊截面上的物理量的变化（出口处的温度、速度是否达到稳定值）表面监视器
3、保存case文件 .cas
4、开始进行300次迭代计算
5、再进行200次迭代计算
6、保存data文件 .dat
第六步显示计算结果
1、利用不同颜色显示速度分布
2、显示温度场
3、显示速度矢量场velocity—vectors
4、显示流场中的等压力线（level 显示条数）
5、创建出流口截面上的温度XY曲线图 plot
6、制作出流口截面上的压力分布图
7、制作出流口截面上的速度分布图
8、自定义函数
9、显示自定义函数的数值分布（速度水头等值曲线）
第七步使用二阶离散化方法重新计算
以上的求解计算使用的是一阶离散化方祛，一搬来说.其计算结果收敛性不理想，数据会上下彼动。
为改善求解精度，往往将能量方程改为二阶离散化方法重新计算。
solve--control--solution
1、打开求控制器设置对话框，设置能量方程的二阶离散，降低松弛系数将energy项改变为0.8和second
2、继续进行200次迭代
3、写文件
4、显示温度分布
第八步自适应性网格修改功能
混合器内流动与热交换计算还可以进一步得到改善.这可通过进一步改进网格使其更适
合于流动计算.现在，可以在目前求解的基础上，以沮度梯度为基点来改善网格。
在改动网格之前应先确定温度梯度的范围。
一旦网格得到改进，即可继续计算.
1、显示基于单元的温度分布不选择node values
2、绘制用于改进网格的温度梯度图 adaption 不选择node values
3、在一定范围内绘制温度梯度，标出需改进的单元不选择auto range 以改变最小温度梯度值Min 0.01
4、对高温梯度区域内的网格进行改进adapt gradient
5、显示改进后的网格manage
6、继续进行300次迭代计算
7、存储case和data结果文件
8、查看温度分布情况
小结
在本例的汁算过程中，我们使用了三种离散方法;
I}最初的网格，能量方程采用一阶离散方法.
2.最初的网格，能量方程采用二阶离散方法。
3.利用温度梯度定位网格单元并给予改进〔加密)，能量方程采用二阶离散方法。
将三种方法得到的温度分布图进行比较，可以明显的看出数值计算结果的发散性越来越小。
在fluent中，默认的是一阶离散方法，其计算结果可以作为高阶离散方法的初始计算值，
本例中。
由于物性参数是常数，故流场和温度场没有耦合，对此，更有效的方法是先汁算流场〔即求解时不取能量方程).然后再计算能量方也〔即对不流动方程进行求解〕。
在这一过程中，可使用solution control面板的开on或关off进行转换。
5．2．2 Fluent的网格技术
在使用商用CFD软件的工作中，大约有80%的时间是花费在网格划分上的，可以说网格划分能力的高低是决定工作效率的主要因素之一。
FLUENT划分网格的途径有两种：一种是用FLUENT提供的专用网格软件GAMBIT进行网格划分，另一种则是由其他的CAD软件完成造型工作，再导入GAMBIT中生成网格。
还可以用其他网格生成软件生成与FLUENT兼容的网格用于FLUENT计算。
除了GAMBIT外，可以生成FLUENT网格的网格软件还有ICEMCFD、GridGen等等。
（介绍计算流体力学通用软件——F luen t）
本文采用FLUENT提供的专用网格软件GAMBIT进行网格划分。
GAMBIT的网格功能主要体现在以下几个方面：（摘自网上）
1、完全非结构化的网格能力
GAMBIT之所以被认为是商用CFD软件最优秀的前置处理器完全得益于其突出的非结构化的网格生成能力。
GAMBIT能够针对极其复杂的几何外形生成三维四面体、六面体的非结构化网格及混合网
格，且有数十种网格生成方法，生成网格过程又具有很强的自动化能力，因而大大减少了工程师的工作量。
2、网格的自适应技术
FLUENT采用网格自适应技术，可根据计算中得到的流场结果反过来调整和优化网格，从而使得计算结果更加准确。
这是目前在CFD 技术中提高计算精度的最重要的技术之一。
3、丰富的CAD接口
GAMBIT包含全面的几何建模能力,既可以在GAMBIT内直接建立点、线、面、体的几何模型，也可以从PRO/E、UGII、IDEAS、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等主流的CAD/CAE系统导入几何和网格。
GAMBIT与CAD软件之间的直接接口和强大的布尔运算能力为建立复杂的几何模型提供了极大的方便。
4、混合网格与附面层内的网格功能
GAMBIT提供了对复杂的几何形体生成附面层内网格的重要功能，而且附面层内的贴体网格能很好地与主流区域的网格自动衔接，大大提高了网格的质量。
另外，GAMBIT能自动将四面体、六面体、三角柱和金字塔形网格自动混合起来，这对复杂几何外形来说尤为重要。
5、网格检查
GAMBIT拥有多种方便简捷的网格检查技术，使工程师能快捷的检查已生成的网格的质量。
该模块包括对网格单元的体积、扭曲率、
长细比等影响收敛和稳定的参数进行报告。
工程师可以直观而方便地定位质量较差的网格单元。