Fluent流動
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-11
Fluent流動的視頻教程
Fluent專家-流動-6-FLUENT明渠流動案例（Open Channel Flow）
Fluent專家-流動-6 (FLUENT明渠流動案例（Open Channel Flow）) 案例簡介 ??? 模型如下圖所示，水深2.7m，長度20m，水面標高0m。計算域如圖1所示。設置左側面為速度入口邊界，速度v=0.5m/s，右側面為自由出流邊界。采用open channel wave BC邊界需要設定入射波。
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Fluent專家-流動-4 (機翼超音速流動)
Fluent專家-流動-4 (機翼超音速流動) 案例簡介 機翼模型如下圖所示，其中周圍馬赫數為0.8，攻角α=4°，通過fluent來分析機翼外流場情況。 Spalart-Allmaras 模型（1equ）： 1）. Spalart-Allmaras 模型是設計用于航空領域的，主要是墻壁束縛流動，而且已經顯示出和好的效果。 2）。
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Fluent在ANSYSWorkbench中的使用介紹:混合彎頭的流體流動與傳熱
本教程演示了如何在ANSYS Workbench中使用Fluent流體流動系統建立和解決混合彎頭流動和傳熱問題。本案例使用一個簡單的幾何圖形，目的是介紹ANSYS Workbench的工具集。本教程假設您幾乎沒有使用ANSYS Workbench、ANSYS DesignModeler、ANSYS Meshing、ANSYS Fluent或CFD-Post的經驗，因此每個步驟將明確描述。
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Fluent流動的實例教程
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Fluent專家-流動-4
(機翼超音速流動)
案例簡介
機翼模型如下圖所示，其中周圍馬赫數為0.8，攻角α=4°，通過fluent來分析機翼外流場情況。
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展開 下面我將利用fluent對空氣在一個噴管內的流動做流場分析，fluent用的是有限體積法來進行計算仿真。
該噴管模型如下：這是一段縮放型噴管，空氣在壓力作用下從左端進入噴管，從右端出來。進口的壓力為1atm，出口的平均壓力為0.843atm。管直徑為40mm，長度為160mm。
圖1 噴管示意圖
如上圖所示，空氣在一個大氣壓的作用下通過平均背壓為0.843atm的縮放型噴管。背壓是以正弦波的規律變化的，即
我要做的工作是在gambit中建立該噴管的二位模型，再利用fluent求解器計算噴管內的不定常流動。
首先，利用gambit建立二維噴管的計算模型。模型如下圖所示。由于噴管是對稱結構，因此先建立上半部分的模型。
圖2 用gambit建立的噴管輪廓圖
建模完成以后，對各條邊進行節點劃分。然后再創建結構化網格。創建的結構化網格如下圖所示。
圖3 區域內的網格圖
網格劃分完成以后，開始設置邊界類型。設置網格類型包括以下幾個步驟：(1)確定進口邊界類型；(2)確定出口邊界類型；(3)確定固壁邊界類型；(4)定義對稱面。
以上工作都完成以后，要輸出網格文件。輸出網格文件以后，再利用fluent進行噴管內流動的仿真計算。
利用fluent進行噴管內流動的仿真計算步驟如下：
(1)讀入網格文件，讀入網格文件以后，將會在信息反饋窗口顯示網格的有關信息，如果沒有錯誤就可以繼續進行，若有錯誤，要重新設定gambit中的網格。
(2)下面再檢查網格，fluent將會對網格進行各種檢查，并將結果在信息反饋窗口中顯示出來，其中要特別注意最小體積一項，要確保為正數，否則無法計算。
(3)檢查網格沒有問題后，要顯示網格。由于顯示的網格圖形不是整體，而僅僅是圖形的一半。
展開 本例針對應用制作模型，通過ANSYS Fluent仿真軟件中多相流模塊VOF及Evaporation-Condensation來實現背景為空氣的液態水，受熱后形成水蒸氣的相變化過程。
模型如下。相變化為一瞬態仿真過程，我們啟動ANSYS Fluent Transient選項及定義Gravitational Acceleration重力方向，并啟動能量方程式Energy。
計算多相流動，我們開啟ANSYS Fluent中的多相流(Multiphase Model)模塊VOF，并采用Explicit。
Explicit實行Geo-Reconstruct離散方法，其特征如下：
網格質量的要求較Implicit為高
考慮表面張力(Surface Tension)問題時，較Implicit具備更高的準確性
Explicit及Implicit皆可設置穩態及瞬態計算，但考慮準確度及穩定性，Explicit建議僅用于瞬態
提升穩定性方面，Explicit時間步長控制采Courant Number, CFL方法，穩定性較Implicit高
CFL定義如下：
上述分子為前后時間步長變化率，分母為網格大小與當下速度的比值。也就是說，設置的時間步長越小，CFL會越小；單網格尺寸控制越小，CFL會越大；流動變化速度越小，CFL則會越小。
默認CFL限制為0.25，每次時間步長迭代都會監測當下CFL的數值，在ANSYS Fluent Console窗口中會顯示該數值。
展開 啟動FLUENT并導入網格
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Fluid Dynamics→Fluent 18.2命令，啟動Fluent 14.5，進入Fluent Launcher界面。
（2）在Fluent
Launcher界面中的Dimension中選擇3D，在Display Options中勾選Display Mesh After
Reading，Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme，單擊OK按鈕進入FLUENT主界面。
（3）在FLUENT主界面中，單擊主菜單中File→Read→Mesh按鈕，彈出Select File（導入網格）對話框，選擇網格文件，單擊OK按鈕便可導入網格。
（4）導入網格后，在圖形顯示區將顯示幾何模型。
（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網格質量，確保不存在負體積。
（6）單擊主菜單中Define→Units按鈕，彈出Set Units（設置單位）對話框。temperature單位選擇為C。
（7）單擊主菜單中File→Write→Case按鈕，彈出Select File（保存項目）對話框，在Case File中填入tee，單擊OK按鈕便可保存項目。
定義求解器
（1）單擊主菜單中Define→General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。在Solver中，Time類型選擇Steady。
（2）單擊主菜單中Define→Operating Conditions按鈕，彈出Operating Conditions（操作條件）對話框。保持默認設置，單擊OK按鈕確認。
定義模型
（1）在主菜單中單擊Define→Models按鈕，彈出Models（模型設定）面板。
展開 可壓縮流動概念</strong></p><p><br></p><p>對于部分易于壓縮的流體，如果計算域內各處壓力變化很大則密度變化也很大。如Ma大于0.3，則密度變化不可忽略，屬可壓縮流動。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicPH1DZ9AZuoFRAXjM5QicllYYB1LGxLRsmlVsOEBfSjtFdaGMzN7ic648ibUGicar0SNNCnH5AoX17gQ/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"></p><p><br></p><p>可壓縮流動按馬赫數大小可分為亞聲速流動（Ma=0.3～0.8左右）、跨聲速流動（Ma=0.8～1.2左右）、超聲速流動(Ma=1.2～5.0左右)和高超聲速流動（Ma>5.0）。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicPH1DZ9AZuoFRAXjM5Qicllx4J1QWfpxdP3ESAO4M9QNKDicmPIOJeAYHhshtocv4zKs51KhBWthDw/640?wx_fmt=jpeg" width="100%"></p><p>一般Ma大于0.3就認為流體屬于可壓縮流動，Ma小于0.3屬于不可壓縮流動。</p><p><br></p><p><strong>2. 模型描述</strong></p><p><br></p><p>模型為二維planar的噴嘴，噴嘴輪廓為正弦形狀，噴嘴入口高度0.2m，壓力為0.9atm；噴嘴出口壓力0.7369atm。
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作品名稱：基于Ansys Fluent的電子膨脹閥空化特性數值與實驗研究
作者： 張克鵬 | 浙江三尚智迪科技有限公司 技術中心主任
關鍵詞：電子膨脹閥；空化特性；數值模擬；實驗研究；Ansys Fluent；流動噪聲；閥芯結構優化
作者說
Ansys Fluent能提供不同類型流動的求解器以及一系列物理模型，良好的用戶界面提供可視化工具，方便查看分析結果及數據分析。
<p><strong>1、實例簡介</strong></p><p> 本實例對排氣歧管內的流場和溫度場進行模擬。模型尺寸如下:</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202601/imgs/bc4ce603b3394cdd9f3974f7a94be2cf.png
第二個單元包括 ANSYS Fluent 水密幾何結構，由四個視頻組成，第三個單元包含四個視頻，采用 CFD Fluent 流動分析的傳統方法。
1 workbench 設置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）和流體流動（Fluent）
由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網格，采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
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由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網格，采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
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1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）和流體流動（Fluent）
由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網格，采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
關鍵詞：FLUENT，噴管，VOF模型，計算流體力學，氣液流動
噴管是一種通過改變管段內壁的幾何形狀以加速氣體的裝置，使用FLUENT對某類似噴管的裝置進行氣液流動數值模擬，可以直觀的看到裝置內部氣液流動情況和相分布，進一步可以通過詳細的數值模擬可以對其進行不同結構參數和操作參數下的流場分析，探索更優結構參數及操作參數對其進行優化。
利用FLUENT軟件對其進行數值模擬時，首先建立三維模型
<p><strong>1. 可壓縮流動概念</strong></p><p><br></p><p>對于部分易于壓縮的流體，如果計算域內各處壓力變化很大則密度變化也很大。如Ma大于0.3，則密度變化不可忽略，屬可壓縮流動。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/8tJMdLVYZyicPH1DZ9AZuoFRAXjM5QicllYYB1LGxLRsmlVsOEBfSjtFdaGMzN7ic648ibUGicar0SNNCnH5AoX17gQ
——三通管流動換熱
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Fluent查看流動時間及時間步長
在fluent的TUI界面，輸入，即可重置flow-time 和 time-step
(rpsetvar 'flow-time 0)
(rpsetvar 'time-step 0)
要想讀取當前cas的流動時間及時間步長的話，用rpgetvar命令
(rpgetvar
