Fluent二維的案例
水中上升的氣泡，使用 Fluent 軟件以二維方式模擬單個 3 毫米氣泡在水中上升的過程。包含 Fluent 案例文件 ￥10
使用 Fluent 軟件以二維方式模擬單個 3 毫米氣泡在水中上升的過程。包含 Fluent 案例文件。
韓占忠老師“fluent通用流體數(shù)值模擬學(xué)習(xí)“北京理工大學(xué)舉辦
其中涉及到模型的建立、網(wǎng)格的劃分、材料的選取、邊界條件的設(shè)置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應(yīng)用等；
（1）FLUENT二維內(nèi)流——軸對稱縮放噴管內(nèi)的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內(nèi)流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內(nèi)流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應(yīng)用；
三，FLUENT/CFX應(yīng)用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態(tài)問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內(nèi)非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設(shè)置
（2）噴管內(nèi)定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態(tài)金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內(nèi)的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網(wǎng)格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
（7）空氣濾清器內(nèi)的流動計算——多孔介質(zhì)問題
（8）旋風(fēng)分離器內(nèi)流動——DPM模型的應(yīng)用
五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí) （1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應(yīng)用 （空化問題研究）；
六，輔助課程 （1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關(guān)鍵問題解析；
（4）學(xué)后交流、QQ群建立；
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展開 由韓占忠老師主講 ”第十七期fluent通用流體數(shù)值模擬學(xué)習(xí)“在北京理工大學(xué)舉辦 課程提綱
其中涉及到模型的建立、網(wǎng)格的劃分、材料的選取、邊界條件的設(shè)置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應(yīng)用等；
（1）FLUENT二維內(nèi)流——軸對稱縮放噴管內(nèi)的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內(nèi)流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內(nèi)流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應(yīng)用；
三，FLUENT/CFX應(yīng)用與提高
求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態(tài)問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內(nèi)非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設(shè)置
（2）噴管內(nèi)定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態(tài)金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內(nèi)的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網(wǎng)格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
（7）空氣濾清器內(nèi)的流動計算——多孔介質(zhì)問題
（8）旋風(fēng)分離器內(nèi)流動——DPM模型的應(yīng)用
五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí)
（1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應(yīng)用 （空化問題研究）；
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其中涉及到模型的建立、網(wǎng)格的劃分、材料的選取、邊界條件的設(shè)置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應(yīng)用等；
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四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內(nèi)非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設(shè)置
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（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態(tài)金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內(nèi)的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網(wǎng)格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
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五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí)
（1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
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（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
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五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí)
（1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用 （換熱器分析實例）；
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（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
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三，FLUENT/CFX應(yīng)用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
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四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內(nèi)非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設(shè)置
（2）噴管內(nèi)定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態(tài)金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內(nèi)的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網(wǎng)格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應(yīng)用
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（8）旋風(fēng)分離器內(nèi)流動——DPM模型的應(yīng)用
五、FLUENT在工程實例分析及練習(xí) （1）FLUENT在流體機械領(lǐng)域的應(yīng)用（泵或風(fēng)機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領(lǐng)域的應(yīng)用 （換熱器分析實例）；
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六、頒發(fā)證書：
參加相關(guān)培訓(xùn)并通過考試的學(xué)員，可以獲得：
1．由中國管理科學(xué)研究院職業(yè)資格認(rèn)證培訓(xùn)中心頒發(fā)的《流體數(shù)值模擬計算技術(shù)應(yīng)用工程師技術(shù)水平教育培訓(xùn)》（高級）執(zhí)業(yè)資格證書，該證書可作為有關(guān)單位專業(yè)技術(shù)人員能力評價
展開 FLUENT精典案例#350-WORKBENCH二維翼型RAE2822仿真
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FLUENT精典案例#350-WORKBENCH二維翼型RAE2822仿真
01
案例介紹
翼型型號RAE2822，馬赫數(shù)0.75，SST k-w湍流模型。壓力遠(yuǎn)場條件，遠(yuǎn)場距離物面約15倍弦長。需要獲取壓力云圖、表面壓力分布曲線和流線圖。
02
網(wǎng)格情況
03
主要仿真設(shè)置
1、穩(wěn)態(tài)計算
2、SST k-w湍流模型
3、壓力遠(yuǎn)場
4、初始化計算
殘差曲線（收斂）
04
基本結(jié)果
速度云圖疊加流線圖
壓力云圖
表面壓力分布曲線
使用ANSYS WORKBENCH19.2中的ICEM 和FLUENT分別作網(wǎng)格劃分和流場仿真，網(wǎng)格使用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
展開 FLUENT多相流案例之五：基于歐拉模型的二維均勻流化床仿真 ￥299
Fluent軟件的歐拉模型為研究含復(fù)雜相間遷移的固體顆粒流動提供了重要的建模工具。盡管歐拉模型對相關(guān)物理進(jìn)行了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)描述，但模型中使用的阻力定律在本質(zhì)上仍然是半經(jīng)驗的。因此，正確地預(yù)測顆粒床由于界面阻力和物體力之間的平衡而處于懸浮狀態(tài)的臨界或最小流態(tài)化條件是至關(guān)重要的。本算例的以UDF的形式定義該關(guān)系式，有兩個DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY函數(shù)，僅列出部分截圖。
流化過程動畫
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[問題討論]基于ICEM和FLUENT的二維圓柱繞流嵌套網(wǎng)格實例
網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于嵌套網(wǎng)格的的內(nèi)容大多數(shù)是關(guān)于直接利用軟件進(jìn)行計算的過程，而對于前處理過程中的網(wǎng)格生成過程并沒有什么描述，其實這種技術(shù)已經(jīng)在學(xué)術(shù)界流傳已久，只是用的都是自己的程序算法，今天，我們來使用商用軟件ICEM來進(jìn)行嵌套網(wǎng)格的劃分，并用Fluent進(jìn)行計算。
之所以稱之為嵌套網(wǎng)格，即多重網(wǎng)格相互重疊，組合成的一組網(wǎng)格。這里存在兩套或者兩套以上的網(wǎng)格相互重疊，目前支持嵌套網(wǎng)格的求解器的有Fluent17.0以上版本，OPENFORM最新的版本。具體的求解技術(shù)大致為：求解器識別嵌套網(wǎng)格邊界，對被組分網(wǎng)格遮蔽的背景網(wǎng)格部分進(jìn)行“挖洞”，具體的描述大家可以參考文獻(xiàn)[1]，至于網(wǎng)格生成思路請大家參考文獻(xiàn)[2]，下面進(jìn)入主題。
本文的研究對象為二位圓柱繞流，Re=20，此時圓柱表面流動認(rèn)為層流，會在圓柱背風(fēng)面形成一對穩(wěn)定的弗普爾旋渦，如下圖。這部的計算內(nèi)容對比參考文獻(xiàn)[3].
首先介紹網(wǎng)格生成思路：(1) 生成包裹圓柱的組分網(wǎng)格；(2) 生成外流場域的背景網(wǎng)格；(3) 組合網(wǎng)格進(jìn)行計算。
首先生成內(nèi)部包裹圓柱的網(wǎng)格，為了簡單我們選擇了簡單的的正方形網(wǎng)格：
對上面左邊的圓柱劃分O-block，并進(jìn)行相應(yīng)的關(guān)聯(lián)，將正方形周圍的part名稱改為overset，方便在Fluent中進(jìn)行改變邊界條件，成為右邊的圖，并生成網(wǎng)格，之后，將網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。保存網(wǎng)格為inner.uns文件，特別注意，只用進(jìn)行到這一步就好了，不必轉(zhuǎn)換成.msh文件，特別注意。
然后劃分外流場網(wǎng)格，這里要注意兩組網(wǎng)格的坐標(biāo)系要一致，即組裝起來之后，圓柱要在流體域的中間。
展開 「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態(tài)分析
本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent進(jìn)行固體圓柱自然對流換熱二維瞬態(tài)CFD仿真。首先于DesignModeler中建立幾何模型，接著導(dǎo)入ANSYS Mesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行命名邊界條件，然后利用Fluent進(jìn)行求解，最后在CFD-POST中進(jìn)行后處理。案例基于2D、瞬態(tài)求解。
一
案例模型
二
Workbench設(shè)置
▼ 將Fluid Flow(Fluent)拖入右邊空白界面。
▼ 以DesignModeler方式打開Geometry。
模型建立完畢，轉(zhuǎn)入ANSYS Mesh，網(wǎng)格劃分。
三
Fluent設(shè)置
▼ 打開Fluent登錄界面進(jìn)行設(shè)置。
展開 FLUENT動網(wǎng)格案例之十一：基于動網(wǎng)格算法的二維剛性截面機翼簡諧振動氣動特性分析 ￥99
二維剛性截面機翼扭轉(zhuǎn)振動流體力仿真分析
氣動彈性問題一直是流固耦合現(xiàn)象研究的重要課題，而二維剛性截面的機翼扭轉(zhuǎn)振動則是氣動彈性研究最基本的入門案例。如下圖所示，圓形的計算域內(nèi)，邊界上為壓力遠(yuǎn)場，為了減小動網(wǎng)格計算量，靠近機翼的內(nèi)部區(qū)域為彈簧光順和網(wǎng)格重生成區(qū)域，外部則為靜止網(wǎng)格。經(jīng)過兩次放大后可以看出二維非結(jié)構(gòu)的三角形網(wǎng)格也可以有很高的網(wǎng)格質(zhì)量。
為了對作簡諧振蕩運動的Naca翼型的氣動特性（升力系數(shù)，阻力系數(shù)和力矩系數(shù)）進(jìn)行數(shù)值計算，來流速度為V， 攻角的變化規(guī)律為：Alpha（t）=A/2*sin(omega*t)，其中，A=10度，omega=10*pi 弧度/秒。剛體運動UDF實現(xiàn)翼型的俯仰運動，由于在FLUENT的UDF中只能指定速度，角速度；所以，需要將攻角對時間求導(dǎo)，得到轉(zhuǎn)動角速度的規(guī)律：D（alpha）/dt=A*omega/2*cos(omega*t)
動網(wǎng)格實現(xiàn)結(jié)果
氣動彈性研究的對象已經(jīng)從簡單的單翼，拓展到襟翼，前緣縫翼，副翼，翼梢等現(xiàn)代大型客機的機翼結(jié)構(gòu)，感興趣的同學(xué)可以留言，希望研究的飛機氣動彈性課題內(nèi)容。
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CFX中箱體注水模擬 ￥1
該類分析主要可以應(yīng)用在流道分析，兩相流分析等，基本原理和fluent相同都是簡單的混合液體中的VOF分析。
該分析適用于初級學(xué)者，可以學(xué)習(xí)該類分析的基本原理和操作過程。高手請繞道吧。
具體的注水過程如圖所示
新對于案例中理解起比較困難，下面主要講解一下基本原理和過程
1.模型在CFX中必須為三維模型（不像fluent可以支持二維），建立箱體和注水口的模型，相當(dāng)于只建立液體水的空間模型，不需要建立管子和箱體的壁面
2.將該體積的材料設(shè)置為兩種，空氣和水。設(shè)置重力。設(shè)置空氣和水的交界面為表面張力作用。
3.材料設(shè)置好之后，初始化箱體，設(shè)置空氣為1，液體為0，表示初始狀態(tài)為空氣
4.設(shè)置邊界條件，將所有的箱體周圍設(shè)置為wall，表示液體不可流出
設(shè)置上方表面為開口，設(shè)置兩相為空氣1，水為0，表示箱體上方都是空氣
5.設(shè)置進(jìn)水口為速度進(jìn)口，設(shè)置兩相的空氣為0，水為1，表示進(jìn)水口，進(jìn)來的都是水
6.設(shè)置相應(yīng)的求解容差和步長等求解參數(shù)，保存的頻率，求解即可
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS）
以下為計算源文件，請下載后運行計算，之后查看結(jié)果即可
20190731_CFX 箱體注水分析.zip
以下無內(nèi)容
展開 二維波浪水槽以及波浪傳播變形的數(shù)值模擬（附詳細(xì)步驟）
論文不足的地方是：波峰應(yīng)隨水深變淺而逐漸變陡，但在Fluent中由于波浪衰減較快，波浪能量耗散較大，此現(xiàn)象不是很明顯。
圖16是利用Xflow模擬出的結(jié)果，由于相關(guān)參數(shù)和邊界條件設(shè)置大同小異，這里不再展示具體過程，此軟件與Fluent不同的是：它采用的計算方法是格子-玻爾茲曼方法，網(wǎng)格采用的是笛卡爾網(wǎng)格。可以看出Xflow模擬的效果更好，同時可以間接說明Fluent為了得到較好的穩(wěn)定性而使數(shù)值耗散比較嚴(yán)重。圖17是卷浪的局部放大圖，可以看出格子-玻爾茲曼方法在觀察某一質(zhì)點的細(xì)節(jié)運動時較Fluent具有明顯的優(yōu)勢。
圖16 Xflow中模擬的結(jié)果
圖17 粒子追蹤的卷浪效果
參考文獻(xiàn)
[1]高睿, 任冰. 波浪沿斜坡傳播的SPH數(shù)值模擬[C]// 中國海洋. 2009.
[2]游濤. 波浪在斜坡上的傳播破碎及沿岸流研究[D]. 天津大學(xué), 2004.
[3]安蒙華, 蔣勤, 張長寬. 波浪在斜坡堤上傳播的數(shù)值模擬[J]. 水運工程, 2014 (6):25-29.
[4]李勝忠. 基于FLUENT的二維數(shù)值波浪水槽研究[J]. 2013.
缺點：波浪的耗散很嚴(yán)重，試過降低粘性系數(shù)、改變模型和網(wǎng)格大小、更換邊界條件和湍流模型，最終還是沒有找到解決的好辦法。
展開 埋地管道泄漏爆炸的多相流模擬 ￥2000
在fluent中模擬（二維）埋地管道發(fā)生泄漏后，氣體通過土壤擴散到空氣中，遇火源發(fā)生爆炸。主要結(jié)果是分析氣體的多相流（產(chǎn)生的熱輻射和超壓），不考慮對管道和土壤的破壞。
CFX多相流分析--油氣進(jìn)入空氣、油、水三相分析 ￥29.9
通過該現(xiàn)象主要可以理解以下知識點:
1.三相流體的設(shè)置方法
2.三相流體初始位置的設(shè)置方法
3.箱體邊界的設(shè)置方法
4.箱體進(jìn)口不同間隔流入油和空氣的設(shè)置方法
該分析適用于初級學(xué)者，可以學(xué)習(xí)該類分析的基本原理和操作過程，具體的過程如下所示
1.模型在CFX中必須為三維模型（不像fluent可以支持二維），建立箱體和下方注水口的模型，整體相當(dāng)于一個物體。相當(dāng)于只建立流體的空間模型，不需要建立箱體的壁面
2.將該體積的材料設(shè)置為三種，空氣、油和水。設(shè)置重力。設(shè)置油、空氣和水的交界面為表面張力作用，需要注意，三相需要分別設(shè)置。
3.材料設(shè)置好之后，初始化箱體，設(shè)置空氣的體積分?jǐn)?shù)為1-V1-V2，V1和V2分別表示油和水的空間體積，采用函數(shù)表達(dá)
4.設(shè)置邊界條件，將所有的箱體周圍設(shè)置為wall，表示液體不可流出
設(shè)置上方表面為開口，設(shè)置三相為空氣1，水為0，油0，表示箱體上方都是空氣
5.設(shè)置進(jìn)水口為速度進(jìn)口，速度為1m/s，在此使用if函數(shù)表達(dá)進(jìn)入的流體是空氣還是油，當(dāng)0~1秒進(jìn)入油，當(dāng)1~2秒進(jìn)入空氣，如此循環(huán),參數(shù)結(jié)果如圖所示
6.設(shè)置相應(yīng)的求解容差和步長等求解參數(shù)，保存的頻率，求解即可
查看結(jié)果在不同時刻的密度分布如圖所示
該結(jié)果可以用于油氣分離類似的模擬
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS)
以下為計算源文件，請下載后運行計算，之后查看結(jié)果即可
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