Fluent初學者進階,從掌握7個操作步驟出發 附FLUENT基礎入門與案例精通下載

Fluent是目前國際上比較流行的商用CFD軟件包,在美國的市場占有率為60%,凡是和流體、熱傳遞和化學反應等有關的工業均可使用。它具有豐富的物理模型、先進的數值方法和強大的前后處理功能,在航空航天、汽車設計、石油天然氣和渦輪機設計等方面都有著廣泛的應用。今天小編主要是分享一下fluent的基礎操作步驟,希望對大家有所幫助!

01

網格

1.讀入網格(*.Msh),File → Read → Case,讀入網格后,在窗口顯示進程。

2.檢查網格,Grid → Check',Fluent對網格進行多種檢查,并顯示結果。注意最小容積,確保最小容積值為正。

3.顯示網格,Display → Grid,①以默認格式顯示網格,可以用鼠標右鍵檢查邊界區域、數量、名稱、類型將在窗口顯示,本操作對于同樣類型的多個區域情況非常有用,以便快速區別它們。

4.網格顯示操作,Display →Views

(a)在Mirror Planes面板下,axis
(b)點擊Apply,將顯示整個網格
(c)點擊Auto scale, 自動調整比例,并放在視窗中間
(d)點擊Camera,調整目標物體位置
(e)用鼠標左鍵拖動指標鐘,使目標位置為正
(f)點擊Apply,并關閉Camera Parameters 和Views窗口

02

模型

1. 定義瞬時、軸對稱模型,Define → models→ Solver
(a)保留默認的,Segregated解法設置,該項設置,在多相計算時使用。
(b)在Space面板下,選擇Axisymmetric;
(c)在Time面板下,選擇Unsteady
2. 采用歐拉多相模型,Define→ Models→ Multiphase
(a)選擇Eulerian作為模型
(b)如果兩相速度差較大,則需解滑移速度方程
(c)如果Body force比粘性力和對流力大得多,則需選擇implicit body force 通過考慮壓力梯度和體力,加快收斂
(d)保留設置不變
3. 采用K-ε湍流模型(采用標準壁面函數),Define → Models → Viscous
(a) 選擇K-ε ( 2 eqn 模型)
(b)保留Near wall Treatment面板下的Standard Wall Function設置
(c)在K-ε Multiphase Model面板下,采用Dispersed模型,dispersed湍流模型在一相為連續相,而材料密度較大情況下采用,而且Stocks數遠小于1,顆粒動能意義不大。
4.設置重力加速度,Define → Operating Conditions
(a)選擇Gravity
(b)在Gravitational Acceleration下 或 方向 填上-9.81m/s2

03

材料

Define → Materials
1.復制液相數據作為基本相
(a)在Material面板。點擊Database, 在Fluid Materials 清單中,選Water-Liquid (h2o(1))
(b)點擊Copy,復制數據
(c)關閉Database Materials面板
2.創建名為Sand的新材料
(a)在Name 文本匡中,填上Sand
(b)在Properties面板中,填上2500kg/m3,為密度
(c)刪除Chemical formula文本, 空置
(d)點擊Change/creat按鈕,關閉面板。可能有對話框,問是否覆蓋,點擊NO,保留液相設置,添加固相,材料面板中數據被更新。

04

相設置

定義基本相和次相,Define → Phase
(a)指定水為基本相,選擇Phase-1,并點擊Set按鈕,填上Water,在材料相選擇 Water-liquid。
(b)定義沙作為次相,選擇Phase-2,點擊Set按鈕,在Secondary phase面板中,填入Sand 名稱,在phase material 下拉表中,選擇Sand,選擇Granular選項,定義次相的屬性。填入直徑,在Granular viscosity下拉表中,選擇Syambal-obrien,在Granular Bulk Viscosity 下拉表中,選擇Lun-et-al,填入0.6作壓實極限系數,即極限濃度,針對相間動量轉換,設置拖曳力,在Phase 面板中,點擊Interaction按鈕,在Phase interaction面板中,Drag coefficient下拉表中,選擇gidaspow,如果有Slip velocity,則選擇。

05

邊界條件

Define → Boundary Conditions
1.設定入流條件。對于Mixture,可分別設定每個邊界Mixture、各相的邊界條件。
2.在Interpreted UDFs面板中,編輯UDF (*.c)"
Define → User-defined → Functions → Interpreted
(a)在Source File Name 面板中,填入名稱(自定義文件名)

(b)保留Stack Size設置為10000
(c)選擇 Display Assembly Listing 選項
(d)點擊compile ,編輯UDF
2. 設定流體邊界區域條件
可以分別設定水、沙的條件,在此沒有混合物條件,混合物默認設置可接受0 W/ E* |# S0 Define → Boundary Conditions
(a)對于水,選用fix-zone條件(水邊界條件來自UDF)
在Boundary Conditions面板中,從Phase下拉表中,選Water,并點擊Set,選擇Fixed value選項,出現相關輸入項,在右邊的Axial Velocity 下拉表中,選擇Udf-fixed-u,在Radial Velocity 下拉表中,選擇Udf-fixed-v,在Turbulence kinetic Energy 下拉表中,選擇Udf-fixed-kenetic,在Turbulence Dissipation Rate 下拉表中,選擇Udf-fixed-dissi

(b)對于次相(沙)設定條件,在Boundary Conditions panel中,在Phase下拉表中,選Sand,并點擊Set,選中Fixed values選項,對于軸向速度,選擇Udf fixede-u,對于徑向速度是Udf fixede-v

06

 解法

1.設定解法參數,Solve → Controls → Solution
(a)對Under-Relaxation Factors,設定Pressure為0.5, Momentum為 0.2, Turbulent Viscosity為 0.8
(b)在Discretezation窗口中,保留默認設置
2.在計算中顯示殘差,Solve → Monitors → Residual
3.使用默認初始化值,初始化,Solve→ Initialize → Initialize
4.修整初始沙床圖
(a)在Variable表中, 選擇Sand Volume Fraction
(b)在Zones to Patch 表中,initial-sand
(c)設定value 為0.56
(d)點擊Patch
5.設定時間,Solve → Iterate
(a)設定Time Step Size 為0.005秒
(b)在Iteration面板中,設定Max Iterations Per Time Step 40
(c)點擊Apply,
6.保存初始文件和數據文件,File → Write → Case & Data
7.運行計算0.005,Solve → Itera
(a)設定Number of Time Steps 為1
(b)點擊Itera

8.保存案例和數據文件,File → Write → Case & Data

9.檢查計算結果
(a)顯示液相速度,Display → Vectors,記住要在Surface表中去掉fix-zone選擇

(b)顯示次相速度,Display → Vectors


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