Fluent 学习心得
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学习体会从一开始接触到计算流体力学起,我感到了一股压力。
因为在图书馆中少有关于这一类的书籍,而且之前也没有关注过这一方面,所以一开始我就有点不知所措。
之后从图书馆借到一本关于此专业的书,由于过于的偏向于理论介绍,因此说实话根本就看不下去……期中,我还是粗浅的了解到了一些流体力学方面的知识(除了课上讲过的)。
《工程计算流体力学(Computation Fluid Dynamics for Engineers)》(唐森·萨波茨)。
看到最多的就是Navier—Stokes(NS方程组)方程组中的连续性方程。
“流体的属性会随着温度的变化而变化,因此连续性方程、动量方程与能量方程需耦合……”还有NS方程的积分形式,粘性应力张量形式,理想气体条件等等。
其中尤为偏微分方程居多,所以只是走马观花的浏览了一下,并没有真正深入的了解或者尝试去理解。
还有一些就是关于守恒方程的分类,对于不可压流动,NS方程是椭圆形。
“通过简单的旋转和拉伸变换,平面中的椭圆方程可以简化为拉普拉斯算子(……)”之类的,都比较的杂乱,没有一个简单的体系来支撑。
我觉得现在在理论学习方面遇到的最大问题就是不会把书上的知识串联起来,形成一个完整的知识体系,如果那样的话我觉得学习会比较的有兴趣。
在国庆之后到现在我还没有打开过这本书,我心里一直很纠结,而且说实话大三的专业课也不是很轻松的能够理解的……《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》(韩占忠等编)这本书是我从研究生那借到的,到现在还没还。
因为我觉得这本书比较贴近实际而且书中前几节的内容十分的详细,关于不同模型网格设计的每一个步骤都很详细,所以我可以花比较多的时间在这上面。
而且第一章的概论也比较的简洁,但其中也出现了很多的问题。
1.第一步在Gambit中TOOLS……设置网格的初步形状时,输入相应的数值后(apply),出现在Gambit工作面中的网格没有完全的显示,一开始不知道如何解决,因为教材中没有解决相应问题的提示,只能自己摸索。
fluent的一些学习心得我是一位从事fluent数值模拟多年的员工,也学了一些相关方面的技能。
希望能借助这个平台,将我所学到的东西传播给大家。
这是我之前学习fluent软件的一些心得,希望对大家有帮助。
一、重复、模仿阶段(主要是看网上的教程)1)学习网格的概念,非结构网格和结构性网格的区别,流体域与固体域的耦合等。
2)学习网格的画法,熟练掌握画网格的流程以及需要注意的事项。
个人推荐结构性网格用icem-cfd软件,非结构网格用ansys meshing软件,有时也可以用混合网格组装的形式。
这两个软件适合入门,比较简单(如果几何结构比较复杂,多达十几种不同零件的话,可以学习fluent meshing这个软件,这个软件难度比较高!)。
前期看教程,不需要搞懂每一步是什么原因,我们要做的,是记住这些操作流程和模仿,并且尽量地做到熟练、熟练、熟练3)熟悉fluent的模拟流程。
前期我觉得学习画网格的时间应该占70%左右,其余时间熟悉fluent模拟操作。
二、思考每一步操作的原因这时,我们需要思考教程中的操作流程,为什么要那么操作,以及作者的思路是怎么样的。
这时可以将教程看两遍,甚至三遍,倍速播放,这时不需要模仿操作,只需要思考作者的操作原因就行,也不会花费较多的时间。
这时遇到想不通的问题,要多和师兄师姐沟通,多用度娘,要善于看软件的帮助文档,有时候看帮助文档的效果是最好的。
这一阶段是最耗时间的,也是最困难的部分。
三、归纳总结+重复练习FLUENT——udf实例文档下载可以将教程按照网格画法、模拟方法(流体、流固耦合还是多相耦合)、动网格和静网格的不同、常见的问题解决等方法归类,总结出每一类的相同点和不同点。
相同点很重要,每个项目都会用到,都是相通的。
不同点我们可以整理出来,因为每个项目都不一样,到时候现学就可以。
最重要的一点,就是要多见识不同的模拟,平常重复练习。
因为fluent软件一段时间不用,就可能全忘了,需要持续不断地学习。
读书感言
我最近阅读了《FLUENT入门与进阶教程》这一本书,该书作者于勇,曾担任东北师范大学副教授,设计工程师,2010年被评为“全国劳动模范”。
《FLUENT入门与进阶教程》是一本介绍计算流体力学软件FLUEN'T应用方法的指导性教材。
全书主要内容包括FLUENT软件概述、流体力学与计算流体力学基础、流体流动的数值模拟、自然对流与辐射传热、离散相的数值模拟、多相流模型、燃烧的数值模拟一组分输运与化学反应模型、移动与变形区域中流动问题的模拟、FLUENT中常用的边界条件、用户自定义函数UDF、并行计算等。
其中,书中每个章节中的实例均有详细的说明与详尽的操作步骤,看书时,我们可以按照书中的提示与步骤操作即可完成一个具体问题的数值模拟与分析,进而逐步掌握利用FLUEN'T进行流体流动与传热数值模拟的基本方法和技巧。
《FLUENT入门与进阶教程》所选实例具有代表性,有一定的难度(例如飞行器外流与复杂旋风分离器内流的数值模拟),我可以通过这些实例的学习比较迅速掌握解决实际工程问题的思路与方法。
我觉得边看边操作的学习效果比较好,基本简单的操作比较好学,难点的需要好好琢磨。
而且我发现读书可以帮助我
们逐渐地超越自身,在精神上逐渐地从日常生活中突围,从而不断地走向开阔和“无限”。
1对于刚接触到FLUENT新手来说,面对铺天盖地的学习资料和令人难读的FLUENT help,如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢?答:学习任何一个软件,对于每一个人来说,都存在入门的时期。
认真勤学是必须的,什么是最好的学习方法,我也不能妄加定论,在此,我愿意将我三年前入门FLUENT心得介绍一下,希望能给学习FLUENT的新手一点帮助。
由于当时我需要学习FLUENT来做毕业设计,老师给了我一本书,韩占忠的《FLUENT流体工程仿真计算实例与应用》,当然,学这本书之前必须要有两个条件,第一,具有流体力学的基础,第二,有FLUENT 安装软件可以应用。
然后就照着书上二维的计算例子,一个例子,一个步骤地去学习,然后学习三维,再针对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。
不能急于求成,从前处理器GAMBIT,到通过FLUENT进行仿真,再到后处理,如TECPLOT,进行循序渐进的学习,坚持,效果是非常显著的。
如果身边有懂得FLUENT的老师,那么遇到问题向老师请教是最有效的方法,碰到不懂的问题也可以上网或者查找相关书籍来得到答案。
另外我还有本《计算流体动力学分析》王福军的,两者结合起来学习效果更好。
2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语:理想流体和粘性流体;牛顿流体和非牛顿流体;可压缩流体和不可压缩流体;层流和湍流;定常流动和非定常流动;亚音速与超音速流动;热传导和扩散等。
A.理想流体(Ideal Fluid)和粘性流体(Viscous Fluid):流体在静止时虽不能承受切应力,但在运动时,对相邻的两层流体间的相对运动,即相对滑动速度却是有抵抗的,这种抵抗力称为粘性应力。
流体所具备的这种抵抗两层流体相对滑动速度,或普遍说来抵抗变形的性质称为粘性。
粘性的大小依赖于流体的性质,并显著地随温度变化。
实验表明,粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。
当流体的粘性较小(实际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的),运动的相对速度也不大时,所产生的粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。
1. 分离式求解器和耦合式求解器:都适用于从不可压到高速可压的很大范围的流动,总得来说,计算高速可压时,耦合式求解器更有优势;分离式求解器中有几个模型耦合式求解器中没有,如VOF,多项混合模型等。
2. 对于绝大多数问题,选择1st-Order Implicit就已经足够了。
精度要求高时,选择2st-Order Implicit.而Explicit选项只对耦合显式求解器有效。
3. 压力都是相对压力值,相对于参考压力而言。
对于不可压流动,若边界条件中不包含有压力边界条件时,用户应设置一个参考压力位置。
计算时,fluent强制这一点的相对压力值为0.4. 选择什么样的求解器后,再选择什么样的计算模型,即通知fluent是否考虑传热,流动是无粘、层流还是湍流,是否多相流,是否包含相变等。
默认情况,fluent只进行流场求解,不求解能量方程。
5. 多相流模型:其中vof模型通过单独的动量方程和处理穿过区域的每一流体的容积比来模拟两种或三种不能混合的流体。
6. 能量方程:选中表示计算过程中要考虑热交换。
对于一般流动,如水利工程及水力机械流场分析,可不考虑传热;气流模拟时,往往要考虑。
默认状态下,fluent在能量方程中忽略粘性生成热,而耦合式求解器包含有粘性生成热。
7. 粘性模型:inviscid无粘计算;Laminar模型,层流模型;k-epsilon(2 eqn)模型,目前常用模型。
8. 材料定义:比较简单9. 边界条件:见P210-21110. 给定湍流参数:在计算区域的进口、出口及远场边界,需给定输运的湍流参数。
Turbulence specification Method项目,意为让用户指定使用哪种模型来输入湍流参数。
用户可任选其一,然后按公式计算选定的湍流参数,并作为输入。
湍流强度,湍动能k,湍动耗散率e。
11. 常用的边界条件:压力进口:适用于可压和不可压流动,用于进口的压力一直但流量或速度未知的情况。
Fluent软件学习心得与体会Fluent软件学习心得与体会作为一名工科学生,学习和掌握流体力学相关的软件工具是非常重要的。
在这方面,ANSYS Fluent软件是被广泛使用的一款流体仿真软件,它具有强大的求解能力和友好的用户界面。
在我深入学习并应用这款软件的过程中,我积累了许多宝贵的心得体会,现在将和大家分享一下。
首先,我认为系统性学习和理解基本原理是掌握Fluent软件的关键。
在开始使用这款软件之前,我先通过翻阅相关的教材和视频教程了解了流体力学的基本理论和模型。
这让我对软件中的各项参数和模型有了更深刻的认识,并且使我能够更好地应用软件解决流体力学问题。
其次,Fluent软件的用户界面相对来说算是比较友好和直观的。
但在实际使用中,我发现了一些需要注意的地方。
首先是网格的设置,合理的网格划分对于数值模拟的结果准确性有着重要的影响。
我学会了在软件中使用不同的网格生成方法,并且根据具体的问题进行优化。
其次是模型选择和边界条件的设定。
在使用Fluent软件时,根据实际问题需求选择合适的模型,并设置合理的边界条件是非常重要的。
我在实践中不断尝试和调整,逐渐掌握了这些技巧。
另外,Fluent软件提供了丰富的后处理功能,能够对仿真结果进行多种可视化展示。
在我的学习过程中,我学会了使用软件中的不同后处理工具,如云图、曲线图、剖面图等,来直观地展示流场的各项参数。
这些可视化结果帮助我更深入地理解流体动力学的本质,并且能够有效地与实际问题进行对比,进一步提升仿真结果的准确性。
另外,Fluent软件不仅仅用于传统的流体动力学问题仿真,还可以用于多学科领域的耦合问题仿真。
例如,我曾经用Fluent软件进行了流体与固体的热传导耦合问题的仿真计算。
通过这个实践,我发现Fluent软件能够与其他ANSYS软件进行无缝的耦合,实现多学科问题的综合求解。
这为解决更加复杂的实际工程问题提供了很大的方便。
总的来说,学习和应用Fluent软件使我在流体力学领域的研究和实践中受益匪浅。
fluent使用总结(本站推荐)第一篇:fluent使用总结(本站推荐)3.1计算流体力学基础与FLUENT软件介绍 3.1.1计算流体力学基础计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是利用数值方法通过计算机求解描述流体运动的数学方程,揭示流体运动的物理规律,研究定常流体运动的空间物理特性和非定常流体运动的时空物理特征的学科[}ss}。
其基本思想可以归纳为:把原来在时间域和空间域上连续的物理量的场,如速度场和压力场,用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替,通过一定的原则和方式建立起关十这些离散点上场变量之间的关系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变量的近似值[f=}}l计算流体力学可以看作是在流动基本方程(质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程)控制下对流动的数值仿真。
通过这种数值仿真,可以得到流场内各个位置上的基本物理量(如速度、压力、温度和浓度等)的分布以及这些物理量随时间的变化规律。
还可计算出相关的其它物理量,如旋转式流体机械的转矩、水力损失和效率等。
此外,与CAD联合还可进行结构优化设计等。
过去,流体力学的研究主要有实验研究和理论分析两种方法。
实验研究主要以实验为研究手段,得到的结果真实可信,是理论分析和数值计算的基础,其重要性不容低估。
然}fu实验往往受到模型尺寸、流场扰动和测量精度等的限制,有时可能难以通过实验的方法得到理想的结果。
此外,实验往往经费投入较大、人力和物力耗费较大及周期较长;理论分析方法通常是利用简化的流动模型假设,给出所研究问题的解析解或简化方程。
然}fu随着时代的发展,这些方法已不能很好地满足复杂非线性流体运动规律的研究。
理论分析方法的优点是所得结果具有普遍适用性,各种影响因素清晰可见,是指导试验研究和验证新的数值计算方法的理论基础。
但是,它往往要求对计算对象进行抽象和简化,才有可能得出理论解。
}fU对十非线性情况,只有少数流动才能得到解析结果。
FLUENT学习总结1 概述:FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD软件包之一,最初由FLUENT Inc.公司发行。
2006年2月ANSYS Inc.公司收购FLUENT Inc.公司后成为全球最大的CAE软件公司。
FLUENT是一个用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件。
FLUENT提供了灵活的网格特性,可以支持多种网格。
用户可以自由选择使用结构化或者非结构化网格来划分复杂的几何区域,例如针对二维问题支持三角形网格或四边形网格;针对三维问题支持四面体、六面体、棱锥、楔形、多面体网格;同时也支持混合网格。
用户可以利用FLUENT提供的网格自适应特性在求解过程中根据所获得的计算结果来优化网格。
FLUENT是使用C语言开发的,支持并行计算,支持UNIX和Windows等多种平台,采用用户/服务器的结构,能够在安装不同操作系统的工作站和服务器之间协同完成同一个任务。
FLUENT通过菜单界面与用户进行交互,用户可以通过多窗口的方式随时观察计算的进程和计算结果。
计算结果可以采用云图、等值线图、矢量图、剖面图、XY散点图、动画等多种方式显示、存贮和打印,也可以将计算结果保存为其他CFD软件、FEM软件或后处理软件所支持的格式。
FLUENT还提供了用户编程接口,用户可以在FLUENT的基础上定制、控制相关的输入输出,并进行二次开发。
1.1 FLUENT软件包的组成针对不同的计算对象,CFD软件都包含有3个主要功能部分:前处理、求解器、后处理。
其中前处理是指完成计算对象的建模、网格生成的程序;求解器是指求解控制方程的程序;后处理是指对计算结果进行显示、输出的程序。
FLUENT软件是基于CFD软件的思想设计的。
FLUENT软件包主要由GAMBIT、Tgrid、Filters、FLUENT几部分组成。
(1)前处理器。
包括GAMBIT、Tgrid和Fliters。
其中GAMBIT是由FLUENT Inc.公司自主开发的专用CFD前置处理器,用于模拟对象的几何建模以及网格生成。
FLUENT软件的学习总结通过这段时间对FLUENT软件的学习,我发现这个软件有庞大的参数设置和边界条件设置,同时要应用好这个软件也需要扎实的流体力学、传热学、导热学等基础知识。
在逐步的学习和摸索的过程中我总结有以下几个核心问题需要面对和研究。
第一.GAMBIT软件中的边界设置错误问题当在gambit中进行边界条件的设置时,路面上方十米处设置辐射源时,只要选择RADIATOR在网格输出时就会出现错误的提示,如选择WALL来作为边界,或者选择其它项时则不会出现这种情况。
请教一些人后,有人认为是网格划分的问题,认为对于网格的划分,要求控制网格的密度,可以遵循从线到面的原则,不能将所有边的网格点都定死,必须有一些边不定义网格,如四边形区域,一般只定义相邻两个边的网格,但是我在重新划分后还是不能解决。
后来在gambit2.3.16版本下运行也出现同样的问题。
所以现在对辐射面还是暂时设定为WALL,这直接影响到在msh文件导入fluent 后的边界条件设置。
同时在导入FLUENT也会出现如下的错误提示。
第二.Fluent中辐射模型的选用FLUENT 中可以用5 种模型计算辐射换热问题。
这5 种模型分别是离散换热辐射模型(DTRM)、P-1 辐射模型、Rosseland 辐射模型、表面辐射(S2S)模型和离散坐标(DO)辐射模型。
这五种模型究竟哪一种最适合路面对空气辐射的情况,由于没找到相关的算例,只能预估选择模型,根据看一些辐射算例和相关论坛,总结出要从以下几个方面去考虑:(1)光学厚度:可以用光学厚度(optical thickness)作为选择辐射模型的一个指标,看到一些论坛上关于光学厚度选模型的文章,由于我的模型的介质是空气,而空气的光学厚度相对其他介质比较小,所以选用P-1 模型或DO 模型,DO 模型的计算范围更大,但是同时计算量也更大,对计算机要求更高。
(2)散射:P-1、Rosseland 和DO 模型均可以计算散射问题,而DTRM 模型则忽略了散射的影响。
FLUENT软件的学习总结通过这段时间对FLUENT软件的学习,我发现这个软件有庞大的参数设置和边界条件设置,同时要应用好这个软件也需要扎实的流体力学、传热学、导热学等基础知识。
在逐步的学习和摸索的过程中我总结有以下几个核心问题需要面对和研究。
第一.GAMBIT软件中的边界设置错误问题当在gambit中进行边界条件的设置时,路面上方十米处设置辐射源时,只要选择RADIATOR在网格输出时就会出现错误的提示,如选择WALL来作为边界,或者选择其它项时则不会出现这种情况。
请教一些人后,有人认为是网格划分的问题,认为对于网格的划分,要求控制网格的密度,可以遵循从线到面的原则,不能将所有边的网格点都定死,必须有一些边不定义网格,如四边形区域,一般只定义相邻两个边的网格,但是我在重新划分后还是不能解决。
后来在gambit2.3.16版本下运行也出现同样的问题。
所以现在对辐射面还是暂时设定为WALL,这直接影响到在msh文件导入fluent 后的边界条件设置。
同时在导入FLUENT也会出现如下的错误提示。
第二.Fluent中辐射模型的选用FLUENT 中可以用5 种模型计算辐射换热问题。
这5 种模型分别是离散换热辐射模型(DTRM)、P-1 辐射模型、Rosseland 辐射模型、表面辐射(S2S)模型和离散坐标(DO)辐射模型。
这五种模型究竟哪一种最适合路面对空气辐射的情况,由于没找到相关的算例,只能预估选择模型,根据看一些辐射算例和相关论坛,总结出要从以下几个方面去考虑:(1)光学厚度:可以用光学厚度(optical thickness)作为选择辐射模型的一个指标,看到一些论坛上关于光学厚度选模型的文章,由于我的模型的介质是空气,而空气的光学厚度相对其他介质比较小,所以选用P-1 模型或DO 模型,DO 模型的计算范围更大,但是同时计算量也更大,对计算机要求更高。
(2)散射:P-1、Rosseland 和DO 模型均可以计算散射问题,而DTRM 模型则忽略了散射的影响。
Fluent 学习心得仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单。
对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。
有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。
同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。
而且fluent5.5以前的版本(包括5。
5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合用。
同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域。
所以,用fluent做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。
但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,我到现在还不明白fluent是怎么搞的。
fluent课程设计心得与体会一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握本章节关键知识点,如词汇、语法结构,并能够熟练运用到日常交流中。
2. 通过课程学习,使学生对英语国家的文化、习俗有更深入的了解,提高跨文化交际能力。
技能目标:1. 培养学生流利、准确地运用英语进行口语表达的能力,提高听说水平。
2. 培养学生自主阅读和分析英文资料的能力,提升阅读理解水平。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对英语学习的兴趣和热情,增强自信心,形成主动学习的良好习惯。
2. 培养学生的团队合作精神,学会倾听、尊重他人意见,提高人际交往能力。
课程性质:本课程以口语交流为主,注重实践性与应用性,结合课本内容,提高学生的英语实际运用能力。
学生特点:学生处于年级中高级阶段,具备一定的英语基础,求知欲强,喜欢互动、实践性强的课程。
教学要求:教师应注重启发式教学,创设情境,激发学生兴趣,引导学生主动参与,提高课堂互动性。
同时,关注学生个体差异,实施分层教学,使每个学生都能在课程中收获成长。
通过课程目标的实现,为学生后续英语学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开:1. 词汇与语法:选取课本相关章节的核心词汇和语法点,如动词时态、名词性从句等,通过实例讲解和练习,帮助学生熟练掌握并运用。
2. 口语交流:结合课本话题,设计情境对话和小组讨论,涵盖日常生活、学校活动等场景,提高学生的口语表达能力。
3. 文化背景:引入英语国家的文化、习俗等内容,让学生在了解文化背景的基础上,提高跨文化交际能力。
具体教学安排如下:1. 词汇与语法:共计4课时,分别讲解动词时态、名词性从句、形容词比较级和最高级等语法点,并配以相关词汇练习。
2. 口语交流:共计4课时,围绕课本话题,设计情境对话和小组讨论,引导学生运用所学词汇和语法进行口语表达。
3. 文化背景:共计2课时,通过讲解和讨论,让学生了解英语国家的文化、习俗,提高跨文化交际能力。
1.学习方法首先看两本教材,然后开始看软件的说明。
如果说要提高效率的话,在阅读说明的时候可以先读完Getting Start Guide部分,然后大致先浏览一下User's Guide,之后重点过一遍Tutorial Guide。
而且我建议Tutorial Guide部分不要因为跟自己的实际使用的模块不一样就跳过,因为实际上每一个Tutorial 都会有前处理后处理,这一部分是通用的。
就算是模型部分,你也难保课题在进行过程中会需要换模型,你现在做一天算例,心里有数了,以后想尝试改变模型时心里也有底。
我个人前前后后应该是将Tutorial Guide部分的算例做了近三遍,第一遍基本按操作说明一步一步来。
第一遍做下来对于Fluent这个软件的大体逻辑就有个数了。
注意这里有一个问题,那就是计算流体力学的逻辑和软件的操作逻辑还不能等同的。
这里涉及到一个数学模型在软件层面的具体实现路径的问题。
所以你即使学过计算流体力学的课程,细致地做一遍Tutorial Guide部分的算例我觉得也是有很大的必要的。
完成Tutorial Guide的第一遍演练之后,我就回头开始看User's Guide部分,并且边看边做第二遍算例演练。
两个部分说明互相对照,开始明白每一步操作的实际目的是什么。
渐渐知道自己在干什么了。
这一个阶段会推进的比较慢,因为来回对照着做,太快了也不现实,所以需要静下心来做。
第二遍完成之后,我在做第三的时候,则基本可以脱离操作说明,来完成设计了和计算了。
而且User's Guide于自己课题相关的内容也基本仔细读过了。
这样大体就可以进入下一个阶段了。
第三个阶段就是要真正利用Fluent计算自己的算例了。
这里涉及到每个人模拟的具体物理过程,基本上大家在了解了Fluent有哪一些具体模块之后,也就清楚自己需要使用哪一个。
第一步可以尽量尝试简单的几何模型以及初始条件和便捷条件。
首要的目标是能够开始计算,模型跑通了才行。
Fluent学习总结报告学号:班级:姓名:指导老师:前言FLUENT是世界上流行的商用CFD软件包,包括基于压力的分离求解器、基于压力的耦合求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显示求解器。
它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,可对高超音速流场、传热与相变、化学与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、变/动网络、噪声、材料加工复杂激励等流动问题进行精确的模拟,具有较高的可信度,。
用户自定义函数也为改进和完善模型,处理个性化问题和给出更合理的边界条件提供了可能。
经过这一个学期对 Fluent的初步入门学习,我对其有了初步的了解,通过练习一些例子,掌握了用 Fluent 求解分析的大概步骤和对鼠标的操作,也大概清楚这些分析有什么用。
由于软件和指导资料几乎全部都是英文书写,还没能完全地理解软件上各个选项的意义和选项之间的联系,目前仅仅是照着实例练操作,要想解决实际问题还远远不够,不过孰能生巧,我相信经过大量的练习,思考,感悟,我一定可以熟练掌握并运用 Fluent。
本学习报告将从Fluent的应用总结分析和几个算例的操作来叙述。
fluent 简单操作指南1.读入文件file--read--case找到.msh文件打开2.网格检查grid-check网格检查会报告有关网格的任何错误,特别make sure最小体积不能使负值;3.平滑和交换网格grid-smooth/swap---点击smooth再点击swap,重复多次;4.确定长度单位grid-scale----在units conversion中的grid was created in中选择相应的单位,点击change length units给出相应的范围,点击scal,然后关闭;5.显示网格display--grid建立求解模型1.define-models-solver(求解器)2.设置湍流模型define-models-viscous3.选择能量方程define-models-energy4 设置流体物理属性define-materials,进行设置,然后点击change/create,弹出的对话框点NO。
0 起因接触Fluent这款软件不到两年。
在此之前一直在使用CFX。
CFX的使用时间其实也不到三个月,伴随着项目的结束也自然的放下了。
再那之前,我甚至还不知道什么是CFX,什么是CFD。
研一的一整年基本上没去过实验室,整天就是在教室或寝室中度过,上课之余玩玩游戏,我以为研究生三年就会这么度过,日子过得很空虚。
我的真正导师并没有什么项目,说出来也许很好笑,在整个研一一年里,我都没有见过他,可以说是一个传奇中的人物,他将我委托给另外一个老师。
当时我不知道这些情况,是后来老师告诉我的我才明白。
先不讲这些无关的。
当时虽然每天上上课打打游戏,表面上看起来日子过得很惬意,其实玩过游戏的人都清楚,玩的时候感觉很过瘾,退出来感觉更无聊。
我当时也是那样,看到其他同学在学习之余跟着老师做项目,学习一些新的东西,其实心里也是蛮羡慕的。
08年4月的一天,老师(不是我的导师,是带我的那位老师)突然打电话让我去他办公室,想和我谈谈。
我当时心情有点紧张还有点期盼。
不到半个小时,我来到老师的办公室,老师五十多岁了,挺和蔼可亲的,几句话就让我放松下来了,然后他问我:“你这三年有什么打算?”。
我当时不知道如何回答,想了半天,说了一句:“老师,我不想像现在这样整天混下去了”。
老师说:“你该进实验室了!”。
那时候不像现在实验室的电脑多得找不到人使用,其实那时电脑还是勉强够研二研三的使用。
第二天,我去了实验室,看了下具体情况,由于我本人性格比较内向,不善于与别人交流,所以看到实验室的位置不够后,连老师的正牌研一的学生都没有位子,我觉得我还是等两个月后研三的毕业了腾出地方了再进实验室了。
其实老师和我谈话的时候问了一下我的基础怎么样,还说实验室现在基本上搞的都是流体,问我有没有兴趣往流体方向发展。
我现在都记不大清楚当初是怎么回答的了,大概意思好像是没问题。
我这个人平时喜欢挑战,可能是无知者无畏吧,当时我对流体模拟是什么都不知道,连流体力学都没有接触过。
Fluent心得fluent经典问题及答疑1对于刚接触到fluent新手来说,面对铺天盖地的学习资料和令人难读的fluenthelp,如何学习才能在最短的时间内入门并掌握基本学习方法呢?(#61)2cfd计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语:理想流体和粘性流体;牛顿流体和非牛顿流体;可压缩流体和不可压缩流体;层流和湍流;定常流动和非定常流动;亚音速与超音速流动;热传导和扩散等。
(13楼)3在数值演示过程中,线性化后的目的就是什么?如何对排序区域展开线性化?线性化时通常采用哪些网格?如何对掌控方程展开线性?线性化常用的方法存有哪些?它们存有什么相同?(#80)4常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性)(#62)5在利用非常有限体积法创建线性方程时,必须严格遵守哪几个基本原则?(#81)6流场数值计算的目的是什么?主要方法有哪些?其基本思路是什么?各自的适用范围是什么?(#130)7可压缩流动和不容放大流动,在数值数学分析上各有何特点?为何不容放大流动在解时反而比可压缩流动存有更多的困难?(#55)8什么叫边界条件?有何物理意义?它与初始条件有什么关系?(#56)9在一个物理问题的多个边界上,如何协调各边界上的不同边界条件?在边界条件的组合问题上,有什么原则?10在数值排序中,略偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程存有什么区别?(#143)11在网格分解成技术中,什么叫做贴体坐标系?什么叫做网格单一制求解?(#35)12在gambit的foreground和background中,真实体和虚实体、实操作和虚操作四个之间是什么关系?13在gambit中表明的“check”主要通过哪几种去推论其网格的质量?及其在搞网格时大致注意到哪些细节?(#38)14画网格时,网格类型和网格方法如何配合使用?各种方法有什么样的应用范围及做网格时需注意的问题?(#169)15对于自己的模型,大多数人存有这样的见解:我的模型如何去图画网格?用什么样的方法最简单?这样搞网格到底对不对?(#154)16在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时,即两块网格不连续时,怎么样克服这种情况呢?(#40)17依据实体在gambit建模之前精简时,必须遵从哪几个原则?(#170)18在设置gambit边界层类型时需要注意的几个问题:a、没有定义的边界线如何处理?b、计算域内的内部边界如何处理(2d)?(#128)19为何在分割网格后,还要选定边界类型和区域类型?常用的边界类型和区域类型存有哪些?(#127)20何为流体区域(fluidzone)和固体区域(solidzone)?为什么要使用区域的概念?fluent是怎样使用区域的?(#41)21如何监控fluent的计算结果?如何推论排序与否发散?在fluent中发散准则就是如何定义的?分析排序收敛性的各控制参数,并表明如何挑选和设置这些参数?化解不发散问题通常的几个化解方法就是什么?(9楼)22什么叫松弛因子?松弛因子对计算结果有什么样的影响?它对计算的收敛情况又有什么样的影响?(7楼)23在fluent运转过程中,经常可以发生“turbulenceviscousrate”少于了极限值,此时例如何解决?而这里的极限值指的是什么值?修正后它对计算结果有何影响?(#28)24在fluent运行计算时,为什么有时候总是出现“reversedflow”?其具体意义是什么?有没有办法避免?如果一直这样显示,它对最终的计算结果有什么样的影响?(#29)25冷却过程中经常碰到一个“棘手”问题就是排序后温度场没什么变化?即为燃烧问题,化解排序过程中燃烧的方法存有哪些?什么原因引发燃烧困难的问题?(#183)26什么叫问题的初始化?在fluent中初始化的方法对计算结果有什么样的影响?初始化中的“patch”怎么理解?(12楼)27什么叫做pdf方法?fluent中演示煤粉冷却的方法存有哪些?(#197)28在利用prepdf排序时发生不稳定性如何化解?即为均衡排序失利。
Fluent 学习心得仅仅就我接触过得谈谈对fluent的认识,并说说哪些用户适合用,哪些不适合fluent对我来说最麻烦的不在里面的设置,因为我本身解决的就是高速流动可压缩N-S方程,而且本人也是学力学的,诸如边界条件设置等概念还是非常清楚的同时我接触的流场模拟,都不会有很特别的介质,所以设置起来很简单。
对我来说,颇费周折的是gambit做图和生成网格,并不是我不会,而是gambit对作图要求的条件很苛刻,也就是说,稍有不甚,就前功尽弃,当然对于计算流场很简单的用户,这不是问题。
有时候好几天生成不了的图形,突然就搞定了,逐渐我也总结了一点经验,就是要注意一些小的拐角地方的图形,有时候做布尔运算在图形吻合的地方,容易产生一些小的面最终将导致无法在此生成网格,fluent里面的计算方法是有限体积法,而且我觉得它在计算过程中为了加快收敛速度,采取了交错网格,这样,计算精度就不会很高。
同时由于非结构网格,肯定会导致计算精度的下降,所以我一贯来认为在fluent里面选取复杂的粘性模型和高精度的格式没有任何意义,除非你的网格做的非常好。
而且fluent5.5以前的版本(包括5。
5),其物理模型,(比如粘性流体的几个模型)都是预先设定的,所以,对于那些做探索性或者检验新方法而进行的模拟,就不适合用。
同时gambit做网格,对于粘性流体,特别是计算湍流尺度,或者做热流计算来说其网格精度一般是不可能满足的,除非是很小的计算区域。
所以,用fluent做的比较复杂一点的流场(除了经典的几个基本流场)其计算所得热流,湍流,以及用雷诺应力模拟的粘性都不可能是准确的,这在物理上和计算方法已经给fluent判了死刑,有时候看到很多这样讨论的文章,觉得大家应该从物理和力学的本质上考虑问题。
但是,fluent往往能计算出量级差不多的结果,我曾经做了一个复杂的飞行器热流计算,高超音速流场,得到的壁面热流,居然在量级上是吻合的,但是,从计算热流需要的壁面网格精度来判断,gambit所做的网格比起壁面网格所满足的尺寸的要大了至少2个数量级,我到现在还不明白fluent是怎么搞的。
综上,我觉得,如果对付老板的一些工程项目,可以用fluent对付过去,但是如果真的做论文,或者需要发表文章,除非是做一些技术性工作,比如优化计算一般用fluent是不适合的。
我感觉fluent做力的计算是很不错的,做流场结构的计算,即使得出一些涡,也不是流场本身性质的反应,做低速流场计算,fluent的优势在于收敛速度快,但是低速流场计算,其大多数的着眼点在于对流场结构的探索,所以计算得到的结果就要好好斟酌一下了,高速流场的模拟中,一般着眼点在于气动力的结果,压力分布以及激波的捕捉,这些fluent做的很不错。
对于多相流,旋转机械我没有做过,就不好随便说了希望做过其他方面工作的大侠也总结一下。
对于运用fluent来求解问题,首先要对本身求解的物理模型有充分的了解,只有在这个基础上,才能够选择出正确的,计算模型以及相应的边界条件。
对于fluent计算的方法,确实是采用的有限体积法,不过对基于非结构网格的5.X,我个人觉得其采用的应该是同位网格而不是交错网格,因为非结构网格情况下,交错网格的方法处理起来比同位网格方法要复杂很多。
一般见到的非结构网格下FVM(有限体积法)多半还是采用的同位网格而非交错网格,这个问题还可以进一步探讨。
对于非结构网格而言,目前能够做到的离散精度也只能是二阶精度了,再高精度目前还没法做到,或者说还没有做到很实用。
对于gambit做网格,确实不是十分的理想,不过这个也不能怪罪gambit,因为非结构网格的生成方法,本身在理论上就有一些瑕疵(姑且这样说吧,不能说是错误,呵呵)所以对于一些十分复杂,而且特殊的流场,可能最终生成的网格会很不理想,这个时候多半需要采取一些其它的迂回的方法,例如将复杂区域分区,分成一些简单的区域,然后在简单区域里面生成网格,最后再组合,而不是将整个复杂区域教给gambit让其一次生成网格。
有时在软件做不到的地方,就需要人想法补上了。
对于壁面网格的问题,gambit中提供了生成边界层网格的方法,恩,不知道是否这个功能也同样不能满足所需。
gambit中边界层网格只是在壁面法向进行特别的处理。
对于壁面切向方向则是和边界层外网格尺度相当的。
对于fluent的适用范围,我很同意stipulation的说法,本身fluent是一个比较成熟的商业软件,换句话说,其适用的数值方法,多半也是目前相对比较成熟的方法之一。
因此用fluent 来做工程项目确实是很适合的,因为它相对效率较高,而且实际上fluent中有一些对特殊问题的简化处理其目的也是直接针对工程运用的。
因此如果是完全的基于fluent做流场分析,然后做论文,这样是不行的。
需要强调的是,fluent仅仅是一种CFD的工具,一个相对好用的工具。
对于fluent做高速可压流动问题,我做的不多,不知道stipulation兄对fluent评价怎样,我个人觉得,由于有限体积法本身对于求解有间断(激波)的流动问题就存在一定的误差的,有限体积法实际上应该更加的适合于不可压流动问题,因为这个方法本身的特点就保证了通量的守恒,对于不可压流动,那就是保证了整个流场的质量守恒。
就我个人观点而言,对于算激波的问题似乎还是得要实用一些高精度格式,例如{BANNED},TVD,时空守恒格式等。
顺便问stipulation一个问题,在算钝头体(导弹)小攻角来流夸音速流动问题时,在计算中是否有激波的振荡现象?(这个好像说有人做出实验了,我们这边有人在计算,可是死活算不出来振荡,他用的是StarCD了)对于两相流和旋转机械,我插上两句。
两相或者多项流动中,fluent也提供了几种可用的方法,例如VOF方法、Cavitation方法、Algebraic slip方法,我对VOF和Cavitation的原理了解稍微多一些,VOF方法称为体积函数法,以两相流动为例,VOF中定义一个基相,两相之间相互是不发生互融等反应的,通过计算每一个时间步下,各个网格单元中的体积函数,从而确定该网格中另外一项的比例,然后通过界面重构或者一些其它的方法来确定此单元网格中两相交界面的位置,从这个意义上说,VOF是属于界面跟踪方法。
Cavitation方法则不是这样,此方法不能用来明确的区分两相的界面等,但是可以用来计算某一的区域内所含的气泡的一个体积密度。
对于旋转机械的流动问题,fluent中提供了几种方法,一种是就是很简单用坐标变换的概念化旋转为静止,然后添加一个惯性力。
一种是所谓的多参考坐标系方法,还有就是混合面方法,最后是滑移网格方法。
第一种方法自不用说,理论上是精确的,后面三钟方法中,fluent 中以滑移网格方法计算的准确度最好,前面两种方法都有很强的工程背景并且是在此基础上简化而来的。
但这些方法的运用都有一些前提条件。
fluent公司还有另外的一个工具,MixSim是针对搅拌混合问题的专用CFD软件内置了专用前处理器,可迅速建立搅拌器和混合器的网格及计算模型。
: 有没有用它做旋转机械内部流动的?同时其实是给商用CFD软件与科研用CFD之间的关系提出了很好的思考问题。
其实就我所知道的搞CFD应用研究的人而言,他们很希望在现有的已经成熟的CFD技术基础上做一些改进,使之满足自己研究问题的需要。
为此他们不希望整个程序从头到尾都是自己编,比如N-S方程的求解,其实都是比较固定的。
因此很多人都希望商用软件有个很好的接口能让用户自己加入模块,但是这一点其实真是很难做到,而且到底做到用户能交互的什么程度也很难把握。
据握所知,有搞湍流模型研究的人用PHOENICS实现自己的模型,而边界处理以及数值方法等还是原方程的,据说star-CD也是商用软件中提供给用户自主性比较好的,fluent这方面到底如何就不得而知了,看stipulation所说的似乎也还是有限。
因此,我觉得现在还是存在这样的问题:既不能依*商用CFD软件搞研究,但也希望不用反复重复一些繁杂的、没有创造性的工作。
我现在就是用fluent来计算旋转机械的内流场,那就说说旋转机械的流动问题吧。
fluent中有几种处理旋转机械流动问题的模型,分别为旋转坐标系模型(Rotating Reference Frame),多参考坐标系模型(MRF),混和平面模型(Mixing Plane),滑移网格模型(Sliding Mesh)。
其中,旋转坐标系模型仅适用于不考虑定子影响的流场,其思想就是在视转子为静止的旋转坐标系里进行定常计算,计算中考虑惯性力的影响;多参考坐标系模型(MRF)就是在前一模型的基础上考虑了定子对流场的影响,将流场按不同旋转速度划分成几个流动区域,每个区域里用旋转坐标系进行定常计算,在这些流动区域的交界面上强制流动速度的连续;混和平面模型是另一种用定常方法计算定子与转子相互影响下的流场的模型,它在不同流动区域之间的交界面上进行了一定的周向平均,消除了流动本身的非定常性,这种模型要优于MRF模型;滑移网格模型是采用滑移网格技术来进行流场的非定常计算的模型,用它计算的流场最接近于实际的流动,但这种模型需要耗费巨大的机器资源和时间。
关于对商用CFD软件的看法,我比较赞同zzbb的看法,我们可以利用它里面成熟的计算方法,附加上自己提出的一些模型,这样研究问题,可以省很多的精力和时间,对于CFD的发展也是很有好处的。
现在的商用软件提供的接口比较少,软件封装的比较死,这样不利于做科学研究,如果可以像linux的发展模式那样发展CFD,大家公开成熟的CFD代码,然后可以通过自由的研究,添加新的功能,相信CFD发展的会更快,不过如果这样,那商用CFD软件就不好赚钱了至于商用软件开发源代码的问题,实在是不大可能。
由于CFD应用很多领域,特别是还与核、航空、汽车等一些非常重要的工程领域相关,一般来说都属于高科技技术,鬼子是不会轻易公开的。
比如phoenics早在80年代初就开发完成并应用于工程,但是当时西方就是对■■■国家封闭,禁运,直到1991年(1993?)才有1.x的版本正式到中国。
所以这也是我想说的目前存在的矛盾。
那么请问一下fluent所提供的用户接口主要可以做些什么方面的工作呢?: 加入自己的模型当然是广义的,其实很多东西都可以称作模型。
CFD里最经典的算是湍流模型了吧。
比如需要修改系数或增加项,对涡粘系数重新计算,就是这种情况。
此外还有边界条件的修改等问题。
算法也可以算。
但这些并不一定是商用软件都能提供的。
对于运用fluent来求解问题,首先要对本身求解的物理模型有充分的了解,只有在这个基础上,才能够选择出正确的,计算模型以及相应的边界条件。