Fluent參數計算的案例
Fluent NACA2415參數化仿真計算（一）
<p class="ql-align-center"><br></p><p>本案例利用Workbench的參數化功能，簡單的對不同攻角的翼型展開了參數化仿真計算。</p><p>該案例為幾何模型與仿真計算過程比較簡單，但通過該案例可延伸到多種不同模型的參數化建模仿真計算問題等較為復雜的仿真問題。</p><p><strong>1 前處理設置</strong></p><p>以NACA2415的幾何尺寸，長為10cm。采用scdm建立如下圖所示的仿真計算幾何模型。計算域上、下與左側離翼型的距離為10C，后側離翼型的距離為20C。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/6OCfD1OjTxpvT84icOWjrazPrJmc9grEIxxibQcWI0RicX2CrVYe5J8D1sN0Oalh6s2Doibdw6EOC45nic2MTOwPb6A/640?wx_fmt=jpeg"></p><p>進行攻角的參數化設置。</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/6OCfD1OjTxpvT84icOWjrazPrJmc9grEIuIe9T9oxcLECIf6lm6EiaBQWwic1ianhvr81KSFg6lKwjYLgLichbZs1eA/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
展開 Fluent自動計算--Workbench參數化流程
1.簡介
我們在之前的文章講解過使用Journal文件進行Fluent自動化設置計算二十五、FLUENT Journal文件的使用，這里介紹另一種更加方便的方式
使用Workbench參數化可以對建模---畫網格---計算進行批量的計算，僅需在workbench界面進行參數修改即可，而不需要單獨打開SpaceClaim或者mesh或fluent進行重復的設置。
比journal批量設置要方便很多，可以對計算進行大大的簡化，比如計算不同工況時，只需要將需要修改的數值參數化，然后在workbench中設置即可，同時還可以輸出想要的參數。
2.流程化操作
下面咱們用卡門渦街的例子來走一遍這個流程
① 打開workbench，新建Fluid Flow(Fluent)整個計算流程，正常化的將每個步驟都走一遍
② 首先建模，打開SC或者DM，在設置創建模型后標注尺寸時需要創建尺寸的參數化。對于DM來說，修改尺寸時需要點擊尺寸前面的方框，點擊后會出現P字樣。
展開 如何在集群環境中使用fluent計算——fluent并行計算初步（超小白入門，老鳥略過：
現在國內的開放式機群環境越來越多，許多都部署了fluent（大好事），不過還是有許多人不太清楚如何利用這些有用的資源。這里結合我所在單位的情況做一個簡單的介紹，其他的機群環境大同小異。
1、
什么是機群？有什么特點？
機群又叫集群，當然就是許多的計算機（廢話），因為機器太多了，又需要協同工作，所以需要按照一定的方式來管理，管理的結構形式叫做拓撲（這個不用管）。機群使用的電腦是刀片（又薄又長的機箱）形式（為了便于插入機柜），一個刀片一般稱為一個節點。
一般而言，機群會分為三種節點：管理節點（若干臺），編譯節點（若干臺），計算節點（其余全部）。這三種節點的配置略有不同（廢話），管理節點主要用來存儲使用機群的用戶的信息，如名字，密碼，可以使用機器數的權限，用戶狀態等等；編譯節點一般用來預查程序故障，用戶的程序先在這里試運行，查看是否與系統兼容等；計算節點用來直接計算其他節點提供來的程序。
就配置而言，管理節點和編譯節點一般相同，會部署軟件環境；計算節點只會部署簡單的必要運行文件。計算機點之間會采用高速交換機，速度可達幾十GB/s，如IB等；計算節點與編譯、登陸節點之間采用普通的萬兆交換機。
2、
如何使用機群？
機群中一般采用linux操作系統來操作（多用戶情況下效率高），用戶會通過遠程登錄軟件（如xshell）來登錄到登陸節點進行個人的操作（一般會通過VPN網絡加密數據傳輸）。
Linux集群將程序任務分解發送到計算節點上時，是通過LSF作業調度系統（也有其他的，如PBS等）來實現的，這個系統的作用是使整個機群負載均衡，便于管理，所以我們使用fluent也要通過這個系統。在成熟的集群中，用戶登錄之后，默認便可以使用作業調度系統了。
展開 壓力容器吊耳強度設計計算、撬座吊耳計算、多類型吊耳計算等參數秒算
一、壓力容器設計吊耳強度計算
以上為三種吊耳型號，分別是:AX型、TPP型、SP型，截圖均是部分，并未截全，有點長...各位看個大概就行，反正資料確實挺好的，一般的地方也找不到，普通人不光點錢也弄不來。
二、撬座計算書
sheet2、3是空表沒有內容，上方內容截圖是全的。
三、上吊耳強度計算書
四、主鉤耳板
此文件用的是宏編輯，用的VBA數據庫，存在一些程序，所以沒有VBA安裝包需要下載一個，若您已有VBA安裝包，安裝完成后，重新啟動即可使用（針對wps），office應該是本身就帶，應該不用此操作。
五、吊耳強度計算書
為什么定義了全局參數以后在全局計算中還是會出現未定義參數的報錯
[圖片]
150基于matlab的凸輪輪廓的設計計算與繪圖計算此結構的最優化參數 ￥15.9
基于matlab的凸輪輪廓的設計計算與繪圖 計算此結構的最優化參數，根據其原理輸出推程和回程的最大壓力角、最小曲率半徑等相關結果。程序已調通，可直接運行。
FLUENT參數化分析
本教程通過一個仿真分析汽車供暖、通風和空調（HVAC）管道系統中的三維湍流流動和傳熱問題的案例，介紹ANSYS Workbench中可用的參數分析實用工具。
在本教程中，將通過在輸入參數中添加約束來重新定義在ANSYS DM中創建的幾何參數。使用ANSYS FLUENT來建立和解決CFD問題，在定義問題的同時，您還將學習在ANSYS中定義輸入參數。本教程還將提供如何在ANSYS CFD-POST中創建輸出參數。
在過去的汽車空調系統設計中，一般需要制作工程樣機在實驗室中通過實驗的手段進行性能測試。然而，隨著計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）和計算機輔助制造（CAM）技術的引入，現代汽車空調系統的設計過程得到了改進。使用CFD進行空調系統性能仿真測試可以得到包括流體速度（氣流）、壓力值和溫度分布在內的計算結果。
作為分析的一部分，設計者可以改變系統的幾何形狀或入口速度、流量等邊界條件，并觀察流體流動模式的影響。本教程演示了一個有代表性的汽車空調系統的空調設計優化過程，它包括一個用于冷卻的蒸發器和一個用于加熱要求的熱交換器。這個暖通空調系統是對稱的，所以幾何通過使用對稱平面進行簡化，以減少計算時間。
廣告過后，開始本教程介紹...
歡迎回來
1、啟動WORKBENCH并導入模型
（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 18.2→Workbench 18.2命令，啟動Workbench 18.2。
展開 噴嘴霧化仿真，fluent的DPM方法，從幾何模型到網格劃分到fluent計算的全部文件 ￥30
噴嘴霧化仿真，fluent的DPM方法，從幾何模型到網格劃分到fluent計算的全部文件
FLUENT動網格參數設置方法
FLUENT動網格參數設置方法
利用FLUENT參數化分析網格無關性
8 計算求解
（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。
在Number of Iterations中輸入1000，單擊Calculate開始計算。
（2）計算完成后，單擊主菜單中Postprocessing→Reports→Surface Integrals按鈕，Report Type選擇Face Average，Field Variable選擇Velocity，Surface選擇outlet，單擊Save Output Parameter，Name設置為OUT-Velocity。
（3）同步驟（2），Report Type選擇Face Maximum，設置參數 OUT-Max vel。
（4）設置完成后，單擊單擊主菜單中File→Close Fluent按鈕退出FLUENT界面。
9 參數化設置
（1）雙擊A7欄Parameters項，進入Parameter Set界面。
（2）在Table of Design Points窗口，可以看到之前設置好的參數。
（3）在B欄Edge sizing numbers of divisions中增加30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100，并全部勾選Retain。
（4）選擇全部工況，單擊鼠標右鍵選擇Update Selected Design Points，開始計算。
（5）計算完成后，便可得到不同工況下，不同網格疏密程度對應的計算結果。從下圖可以看出，網格疏密程度對出口平均速度影響不大，對出口最大速度影響較大，網格份數設置為40時，計算精度和網格數量匹配為最佳。
展開 一文讀懂Fluent并行計算，三大技術提升計算效率新境界！
作為流體仿真軟件的“頂流”，Fluent被學生、工程師及科研人員廣泛使用。隨著技術的不斷進步，Ansys工程師們致力于優化底層的并行算法，以提升其計算性能，使用戶體驗飛一般的計算速度。
在Ansys Fluent中，盡管工程師已經針對并行算法進行了充分優化，但在實際應用中，還有其他方法可以進一步提高計算性能。本文闡述了Fluent并行計算的基本原理，同時探討通過AVX2指令集加速、GPU加速以及超線程等技術手段來提高計算效率。
01 什么是Fluent并行計算
Fluent的并行求解器通過協同運作多個進程來計算大型問題，這些進程既可以在同一臺機器上運行，也可以在網絡中的不同設備上運行。
并行求解器將計算域分為多個區域（圖1），將各數據分區分配至不同的計算進程（稱為計算節點，圖2），每個計算節點都在其專屬數據集上同步執行同一程序。主進程（或稱為主機）不包含網格單元、面或節點（除非使用 DPM 共享內存模型），其主要職責是解析 Cortex（負責用戶界面和圖形相關功能的 Fluent 進程）發送的指令，并將這些指令（及數據）傳遞給某一計算進程，再由該計算進程將其分發至其他計算進程。
圖1:計算區域分區
圖2：分區網格邊界
計算節點負責存儲并執行部分網格的計算任務，而位于分區邊界的單層重疊單元格層則負責跨分區邊界的通信（圖2）。盡管單元格和面被分割，但網格中的所有域和線程在每個計算節點上均存在鏡像（圖3）。線程以鏈接列表的形式存儲，和串行求解器保持一致。計算節點可在大規模并行計算機、多CPU 工作站或具備相同或多工作站組成的網絡 上實現。
展開 
FLUENT動網格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計算 ￥9
基于Fluent19的單向流固耦合仿真計算
在FLUENT動網格案例之十六：基于Fluent重生成算法的懸臂梁振動的雙向流固耦合仿真分析中，使用udf求解流固耦合系統中固體區域運動控制方程，并將計算得到的邊界運動位移以動網格形式更新流場的邊界條件，從而實現雙向流固耦合仿真。其實，在最新的Fluent19中，線彈性求解模塊已經是內嵌模塊，建立并求解流固耦合問題可以更加方便，只要定義固體材料區域及其邊界條件，按照正常的CFD仿真流程就能同時獲得結構最終位移和流場壓力及速度分布。
固體區域設置
流固耦合界面設置
仿真計算結果
文件列表
展開 FLUENT動網格案例之十八：基于Fluent19的雙流固耦合仿真計算 ￥9
基于Fluent19的雙流固耦合仿真計算
在FLUENT動網格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計算中，介紹了基于FLUENT19線彈性求解模塊的單向流固耦合仿真內容。其實，雙向流固耦合的仿真也能在FLUENT19完全實現。本算例為管道內垂直襟翼在湍流激勵下的變形計算，并且啟用FLUENT的結構模型來模擬由于流體流動而導致的襟翼變形。由于襟翼的變形量足夠大，必須采用雙向流固耦合(FSI)仿真方法。也就是說，流體的流動影響結構的變形，反過來，結構的變形也嚴重影響流體的流動狀態。本算例中Fluent將執行所有的結構計算(而不是使用單獨的結構程序)，并耦合流場仿真計算，因而是雙向流固耦合仿真。界面區域局部網格
固體區域設置和流固耦合界面設置與單向耦合是完全一致的
增加的為動網格設置(也就是結構變形對流場的反饋作用以動網格算法實現的動邊界體現）
文件列表
展開 坐標轉換與參數計算介紹
這節就開始解密參數的計算過程。
在使用測量大師做參數計算時，當選擇四參數+高程擬合參數的方法時，四參數及高程擬合參數計算如圖10所示。首先要有至少兩組GNSS坐標和已知控制點坐標；①先按照紅色箭頭的流程進行坐標轉換，當轉換到北京54平面投影坐標時，開始根據轉換得到的坐標和已知的控制點平面坐標進行計算四參數。②再按照綠色箭頭流程進行高程傳遞，根據轉換得到的高和已知高計算出高程異常值，最后根據高程擬合算法進行計算擬合參數。其中這里的高程擬合方法包括：加權平均值法、平面擬合法、曲面擬合法、帶狀擬合法。
圖10 四參數+高程擬合計算圖解
當選擇七參數+四參數+高程擬合參數法時，算法流程如圖11所示：首先要確保至少三組GNSS坐標和已知控制點坐標；①先按照紅色箭頭流程，左側WGS-84大地坐標轉換成WGS-84空間直角坐標，右側由地方控制點坐標直接通過逆投影轉換成北京54大地坐標，然后再轉成北京54空間直角坐標，最后通過至少三組WGS-84空間直角坐標和北京54空間直角坐標計算出七參數；②再按照綠色箭頭流程，將已知GNSS坐標轉換成WGS-84空間直角坐標，再使用①流程計算出的七參數進行基準轉換成北京54空間直角坐標，并進一步轉換成北京54平面坐標，從而與地方平面坐標進行對比計算出四參數；③最后按照藍色箭頭流程通過七參數和四參數進行坐標轉換，計算出高程異常值，進行高程擬合從而得到高程擬合參數。
圖11 七參數+四參數+高程擬合計算圖解
四
成果展示
測量大師參數計算升級版本已經發布，這里展示一下我們的成果。
展開 Materials Studio 計算溶解度參數
計算背景：
化學物質的溶解度參數在石油化工行業應用廣泛。比如在油田化學領域，為了保護油層，防止聚合物油田化學劑可能引起的油層污染，因此在選擇聚合物或者溶劑時，都應事先考慮它們的水溶性或酸可溶性，這就要求必需了解它們的溶解度參數。
化學物質溶解度參數是決定化學物質是否相容的重要因素，因而決定了它在油田化學領域中的重要性。獲得化學物質溶解度參數的通常做法是查閱化學手冊或者直接實驗，然而，相當多的化學物質是化學手冊中所沒有的，而做實驗既費時又費力，還消耗大量的實驗經費。因此通過計算機模擬計算化學物質的溶解度參數來解決工業應用問題是一個非常好的選擇。
主要步驟：
（1）利用Materials Studio（MS）或其他軟件畫出待計算化學物質的分子模型，使用Packmol進行盒子構建；
（2）MS的Forcite板塊中的“結構優化”程序對步驟（1）中的結構進行多次計算，得到合理的優化結構；
（3）MS的Forcite板塊中的“退火”程序模擬實際情況下的溫度變化，松弛分子間相對位置，對步驟（2）中經能量最小化處理的數據結構文件進行進一步優化；
（4）MS的Forcite板塊中的“動力學”程序對步驟（3）中所建立的待計算化學物質依次在NPT和NVT情況下進行合理時長的動力學優化，得到分子動力學軌跡文件；
（5）MS的Forcite板塊中的“內聚能密度”程序分析上述動力學軌跡文件。計算完成后即可得到有溶解度參數的數據。
總結：
可將最后得到的結果相互對比，某些個物質在某一溫度下溶解度參數相近，即為具有較好的相容性。實際實驗中可將該物質在該溫度下進行混合，理論上所得混合物在其他溫度下具有更好的相容性。
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