本教程演示了地下管線泄漏過程中的流體流動問題的設置和求解。幾何模型中，外部為地下土壤，內部管道為水管。

 1     啟動Workbench并建立分析項目 

（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項，即可在項目管理區創建分析項目A。

 2     導入幾何體 

（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。

（2）在彈出的“打開”對話框中選擇文件路徑，導入leak.agdb幾何體文件。

 3     劃分網格 

（1）雙擊A3欄Mesh項，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網格劃分。

（2）依次右鍵選擇模型內部管道與外部土壤連接面，在彈出的如圖16-79所示的快捷菜單中選擇Create Named Selection，輸入名稱interface1和interface2，單擊OK按鈕確認。

（3）同步驟（2）創建面模型水管入口、出口以及地面出口，命名為inlet、outlet和outlet2。

（4）右鍵模型外部幾何體，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對話框，輸入名稱porous，單擊OK按鈕確認。

（5）同步驟（4）創建內部幾何體，命名為pipe。

（6）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Inflation。在Geometry中選擇計算域中管道區域，Boundary選擇水管壁面曲面，在Maximum Layers中輸入5。

（7）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Sizing。在Geometry中選擇計算域中管道區域，在Element Size中填入0.01m。

（8）設置網格尺寸為0.05m。在Quality中，Smoothing選擇High。

（9）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項，開始生成網格。

（10）網格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項可以在圖形窗口中查看網格。

（11）執行主菜單File→Close Meshing命令，退出網格劃分界面，返回到Workbench主界面。

（12）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項，選擇快捷菜單中的Update項，完成網格數據往Fluent分析模塊中的傳遞。

 4     定義模型 

（1）雙擊A4欄Setup項，打開Fluent Launcher對話框，單擊OK按鈕進入FLUENT界面。

（2）單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。勾選Gravity，在Z中填入-9.81m/s2。

（3）在模型設定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Model（湍流模型）對話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon(2eqn)，在Near-Wall Treatment中選擇Scalable Wall Functions，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

 5     設置材料 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。單擊Fluent Database按鈕彈出Fluent Database Materials對話框，選擇water liquid單擊Copy按鈕確認。

 7     設置操作條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。雙擊pipe彈出fluid對話框，在Material Name中選擇water-liquid，單擊OK按鈕確認。

（2）雙擊porous彈出fluid對話框，在Material Name中選擇water-liquid，勾選Porous Zone。

在Porous Zone選項卡中，Viscous Resistance中分別填入1.2e+10，在Interial Resistance中分別填入350000，單擊OK按鈕確認。

（3）單擊Operating Conditions按鈕彈出Operating Conditions對話框，勾選Specified Operating Density，單擊OK按鈕并關閉對話框。

 8     邊界條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。

（2）在邊界條件面板中，雙擊inlet彈出邊界條件設置對話框。Velocity Magnitude輸入1，單擊OK按鈕確認退出。

（3）雙擊outlet彈出邊界條件設置對話框。Gauge Pressure輸入17500，單擊OK按鈕確認退出。

 9     初始條件 

（1）單擊主菜單中Solving→Initialization按鈕，彈出Solution Initialization（初始化設置）面板。

Initialization Methods中選擇Standard Initialization，Compute from選擇inlet，單擊Initialize按鈕進行初始化。

 10     計算求解 

單擊主菜單中Solving→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。

在Number of Iterations中輸入500，單擊Calculate開始計算。

 11     結果后處理 

（1）雙擊C4欄Results項，進入CFD-Post界面。

（2）單擊任務欄中 Location→ Plane按鈕，彈出Insert Plane（創建平面）對話框，保持平面名稱為“Plane 1”，單擊OK按鈕進入Plane（平面設定）面板。

（3）在Geometry（幾何）選項卡中Method選擇ZX Plane，Y坐標取值設定為0，單位為m，單擊Apply按鈕創建平面。

（4）單擊任務欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“Vec”，單擊OK按鈕進入云圖設定面板。

（5）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇Plane 1，Variable選擇Velocity，單擊Apply按鈕創建速度云圖。