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CFD分析理论及应用技术
3.3计算成效：cpu时间和解决方案
从计算的角度看Spalart-Allmaras模型在FLUENT中是最经济的湍流模型，虽然 只有一种方程可以解。由于要解额外的方程，标准k-e模型比SpalartAllmaras模型耗费更多的计算机资源。带旋流修正的k-e模型比标准k-e模型稍 微多一点。由于控制方程中额外的功能和非线性，RNGk-e模型比标准k-e模型 多消耗10～15%的CPU时间。就像k-e模型，k-ω模型也是两个方程的模型，所 以计算时间相同。 比较一下k-e模型和k-ω模型，RSM模型因为考虑了雷诺压力而需要更多的CPU 时间。然而高效的程序大大的节约了CPU时间。RSM模型比k-e模型和k-ω模型 要多耗费50～60%的CPU时间，还有15～20%的内存。 除了时间，湍流模型的选择也影响FLUENT的计算。比如标准k-e模型是专为轻 微的扩散设计的，然而RNG k-e模型是为高张力引起的湍流粘度降低而设计的。 这就是RNG模型的缺点。同样的，RSM模型需要比k-e模型和k-ω模型更多的时 间因为它要联合雷诺压力和层流。
ρu j ρ t x j x j
非定常项 对流项
D S x j
源项
扩散项
Navier-Stokes方程离散化的过程还留有某些问题，那就是比网格的分辩率还小的小 旋涡(混乱)引起的问题。包含这些小旋涡的流动称为紊流，紊流从大的旋涡慢慢向 小的旋涡扩散。如果使用比这些小旋涡还小的网格来计算，计算规模将非常大，现 代的计算机处理能力远远达不到实用阶段，所以有必要使用紊流模型来近似。
五、CFD汽车应用实例
分析案例
案例一：吹面风管分析 在炎热夏季为保证驾驶室的冷舒适性，需要对吹面风道进行合理的设计。空调的制 冷效果虽然是保证冷舒适性的重要因素，但吹面的效果却是通过风道来实现，这就 要求各风口出风要相对均匀，管内压力损失不能过大。传统的实验设计方法不仅周 期长，而且成本高，不利于开发，这里采用CFD方法对吹面风道进行模拟，获取需要 的参数，并以分析结果指导设计。
cfd基础
流体力学基础流体力学研究流体（气体与液体）的宏观运动与平衡，它以流体宏观模型作为基本假说。
显然，流体的运动取决于每个粒子的运动，但若求解每个粒子的运动即不可能也无必要。
对于宏观问题，必须在微观与宏观之间建立一座桥梁。
流体宏观模型认为流体是由无数流体元（或称流体微团）连续地组成的（即连续介质）。
所谓流体元指的是这样的小块流体：它的大小与放置在流体中的实物比较是微不足道的，但比分子的平均自由程却要大得多，它包含足够多的分子，能施行统计平均求出宏观参量，少数分子出入于流体元不会影响稳定的平均值。
另一方面，对于进行统计平均的时间也应选得足够大，使得在这段时间内，微观的性质，例如分子间的碰撞等已进行了许多次，在这段时间内进行统计平均能够得到稳定的数值。
于是，从统计物理中得知，分子的物理量（质量、速度、动量和能量）经过统计平均后变成了流体元的质量，速度，压力和温度等宏观物理量，分子质量、动量和能量等输运过程，经过统计平均后表现为扩散，粘性，热传导等宏观性质。
上述微观上充分大、宏观上充分小的流体元称为流体质点，将流体运动的空间看作是由流体质点连续地无空隙地充满着的假设称为连续介质假设。
应该指出，有了此假设才能把一个微观问题化成宏观问题，且数学上容易处理。
实验和经验也表明在一般情况下这个假设总是成立的。
但是。
在某些特殊问题中，连续介质的假设也可以不成立。
例如在稀薄气体力学中，分子间的距离很大，它能和物体的特征尺度比拟，这样虽然获得稳定平均值的流体元还是存在的，但是不能将它看成一个质点。
又如考虑激波内的气体运动，激波的尺寸与分子平均自由程同阶，激波内的流体只能看成分子而不能当作连续介质来处理了。
CFD的求解过程CFD的求解过程为了进行CFD计算，用户可借助商用软件来完成所需要的任务，也可自己直接编写计算程序。
两种方法的基本工作过程是相同的，无论是流动问题、传热问题，还是污染物的运移问题，无论是稳态问题，还是瞬态问题，其求解过程都可用图1表示。
CFD-ACE+介绍_技术资料
பைடு நூலகம்o 开发低 NOx 气体或液体燃烧
系统
o 淀积（ALD, CVD, MOCVD,
MOVPE,RTP）
生物医药
o 电磁 o 电镀 o 特征标度 o 等离子 o 辐射效应 o 反应机理
燃料电池
o 血管设备设计研发 o 给药系统 o 生物诊断 o 虚拟处置过程
生物技术
o 时间相关燃烧现象的非定
常 CFD 分析，例如不稳定燃 烧，贫油熄灭，逆燃，点燃 等
最先进的CFD及多物理场软件
CFD-ACE+
目
录
最先进的CFD及多物理场软件 .........................................................................................1 CFD-ACE+.........................................................................................................................1 CFD-ACE+介绍 .................................................................................................................3 CFD-ACE+ 模块 ...............................................................................................................3 CFD-ACE+典型应用 .........................................................................................................4 CFD-ACE+ 流体动力学模块 ........................................................................................5 CFD-ACE+ 传热/辐射模块 ...........................................................................................5 CFD-ACE+ 湍流模块 ....................................................................................................6 CFD-ACE+ 化学模块 ....................................................................................................6 CFD-ACE+ 电模块 ........................................................................................................7 CFD-ACE+ 电化学模块 ................................................................................................7 CFD-ACE+ 生物化学模块 ............................................................................................8 CFD-ACE+自由表面(VOF)模块 ...................................................................................8 CFD-ACE+ 喷雾/颗粒模块 ...........................................................................................9 CFD-ACE+ 气蚀模块 ..................................................................................................10 CFD-ACE+ 两相流模块 ..............................................................................................10 CFD-ACE+ 电磁模块 .................................................................................................. 11 CFD-ACE+等离子模块 ................................................................................................ 11 CFD-ACE+ 动力模块 ..................................................................................................12 CFD-ACE+结构力学和动力模块 ................................................................................13 CFD-ACE+ 用户子程序模块 ......................................................................................14 CFD-ACE+ 功能特点 .....................................................................................................15 软硬件平台支持 ...............................................................................................................17 数据格式支持 ...................................................................................................................17 前处理工具CFD-GEOM.................................................................................................17 CFD-GEOM应用案例 .....................................................................................................18 后处理工具CFD-VIEW ..................................................................................................19 CFD-VIEW 实例 ............................................................................................................19 CFD－ACE+部分国际商业用户名单 ............................................................................20
CFD理论基础3
1.3 圆锥平板粘度计计算公式：M a ωπαμ323=4αa其中：为楔角为液体接触部分平板半径其他参数定义如前1.4 流动杯粘度计工作原理：根据液体从底部带孔的杯中的流空时间确定液体粘度。
图示为常用的恩格尔（Engler）粘度计。
部件：1.储液杯，2.保温桶，3.出流小孔，4.接受瓶当流入4的液体达到200ml的刻度线时停止计时，得到流空时间T，事先测得20o C时蒸馏水的流空时间T’,于是恩氏粘度oE＝T/T’52.2 倾斜式微压计图（a）是工作原理，由于U型管的一个分支倾斜放置，液面读数得到放大。
计算公式为l K A A l g P m Δ=+Δ=Δ)(sin 12αρ图（b）表示可以同时测量多点微压的倾斜式多管测压计7 2.3 波顿压力表（弹簧管压力表）管内压力使弹簧管（Bourdon管）变形，从而带动指针偏转，在表盘上指示读数。
缺点是精度不高，需经常校准。
83.1 普通测速方法螺旋桨测速仪0(2[ρp v −=方向探头（两种特殊的Pitot管）五孔球型探头12七孔锥形探头热线探头热膜探头一维前向散射激光多普勒测速原理图所测速度场判读系统特点：可同时成片测量非定常速度场，是研究湍流的有力工具。
频响还不够高，也需要散射粒子。
) (pp−)p−251HKQ=4.3 线性效应流量计转子流量计：Q＝kH涡轮流量计：Q＝kf19转子流量计：V＝kE全息干涉法)(1122θθρV r V r Q T s −=ωT W =2.2叶轮机械的特性s s泵的特性曲线4.动力机械－涡轮机简介冲击式水轮机反作用式水轮机（混流式）径流式弗朗西斯水轮机轴流式凯普伦水轮机风力涡轮机（风车）。
CFD基础
第二章计算流体力学基础◆计算流体力学概述◆有限差分法◆有限元法◆有限体积法◆离散方法分类◆常用CFD软件计算流体力学概述计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。
CFD的基本思想：把原来在时间域及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于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。
CFD可以看做是在流动基本方程(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模拟。
通过这种数值模拟，我们可以得到极其复杂问题的流场内各个位置上的基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)的分布，以及这些物理量随时间的变化情况，确定旋涡分布特性、空化特性及脱流区等。
还可据此算出相关的其他物理量，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。
研究流体流动问题的体系单纯实验测试单纯理论分析计算流体力学实验测量方法所得到的实验结果真实可信，它是理论分析和数值方法的基础。
Important!局限性：(1)实验往往受到模型尺寸、流场扰动、人身安全和测量精度的限制，有时可能很难通过试验方法得到结果。
(2)实验还会遇到经费投入、人力和物力的巨大耗费及周期长等许多困难。
理论分析方法优点:所得结果具有普遍性，各种影响因素清晰可见，是指导实验研究和验证新的数值计算方法的理论基础。
局限性：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。
对于非线性情况，只有少数流动才能给出解析结果。
CFD方法克服了前面两种方法的弱点，在计算机上实现—个特定的计算，就好像在计算机上做一次物理实验。
例如，机翼的绕流，通过计算并将其结果在屏幕上显示，就可以看到流场的各种细节：激波的运动、强度，涡的生成与传播，流动的分离、表面的压力分布、受力大小及其随时间的变化等。
CFD基础教程
CFD基础教程第1章 CFD 基础计算流体动⼒学(computational fluid dynamics ，CFD)是流体⼒学的⼀个分⽀，它通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关信息，实现了⽤计算机代替试验装置完成“计算试验”，为⼯程技术⼈员提供了实际⼯况模拟仿真的操作平台，已⼴泛应⽤于航空航天、热能动⼒、⼟⽊⽔利、汽车⼯程、铁道、船舶⼯业、化学⼯程、流体机械、环境⼯程等领域。
本章介绍CFD ⼀些重要的基础知识，帮助读者熟悉CFD 的基本理论和基本概念，为计算时设置边界条件、对计算结果进⾏分析与整理提供参考。
1.1 流体⼒学的基本概念1.1.1 流体的连续介质模型流体质点(fluid particle)：⼏何尺⼨同流动空间相⽐是极⼩量，⼜含有⼤量分⼦的微元体。
连续介质(continuum/continuous medium)：质点连续地充满所占空间的流体或固体。
连续介质模型(continuum/continuous medium model)：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的⼀种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的⼀种假设模型：u =u (t ,x ,y ,z )。
1.1.2 流体的性质1. 惯性惯性(fluid inertia)指流体不受外⼒作⽤时，保持其原有运动状态的属性。
惯性与质量有关，质量越⼤，惯性就越⼤。
单位体积流体的质量称为密度(density)，以r 表⽰，单位为kg/m 3。
对于均质流体，设其体积为V ，质量为m ，则其密度为mV(1-1)对于⾮均质流体，密度随点⽽异。
若取包含某点在内的体积V ，其中质量m ，则该点密度需要⽤极限⽅式表⽰，即0lim V mV(1-2)2. 压缩性作⽤在流体上的压⼒变化可引起流体的体积变化或密度变化，这⼀现象称为流体的可压缩性。
压缩性(compressibility)可⽤体积压缩率k 来量度Fluent ⾼级应⽤与实例分析2d /d /d d V V k p p(1-3) 式中：p 为外部压强。
CFD课程设计说明书资料
CFD课程设计翼身组合体流场分析院系：航空航天工程学部专业：飞行器设计与工程班级： 24030301学号： 2012040303023姓名：摘要此次课程设计是利用ANSYS软件中的ICEM和Fluent求解器计算不同迎角下，翼身组合体的升力系数，阻力系数，力矩系数以及各个状态下的流场分布情况，机身为方截面机身，机翼为三角上单翼，翼型选择NACA4412，计算结束后，利用tecplot软件绘制Cy-α，Cy-Cx，Mz-Cy曲线，得出Cy0，最大升阻比等气动力特征参数。
关键词ICEM Fluent 翼身组合体tecplot目录第一章绪论 (1)1.1 ANSYS软件介绍 (1)1.2主要内容 (1)第二章模型的建立 (2)2.1 CATIA建立模型及导出 (8)第三章ANSYS.ICEM处理 (4)3.1 导入模型 (4)3.2 网格划分 (4)3.3 导出网格 (8)第四章Fluent计算 (9)4.1 设置参数计算 (9)4.2 计算结果 (12)第五章数据处理分析 (18)4.1气动参数曲线 (18)参考文献 (21)第一章绪论1.1 ANSYS软件介绍ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer，NASTRAN，Alogor，I－DEAS， AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
在此次的课题中，主要用到其中的ICEM及Fluent部分。
1.2 主要内容本次课程设计的主要内容就是通过CATIA建立机身和机翼的组合体模型，通过fluent解算器进行有限元分析，从而得到该组合体的一些相关的气动数据。
此次课程设计的重点在于模型的建立，通过CATIA建立基础的模型，然后导入到ANSYS.ICEM中进行模型的处理以及网格包括壳网格、体网格及附面层网格的划分。
汽车空调培训---CFD基础讲解
七.产品结构设计个人经验分享 1.根据边界布置我们的空调结构时尽量边界最大化； 2.通过给定的配件外形尺寸布置空间结构时不要出现太大的突变； 3.根据出模方向设计结构，尽量少镶块。 4.分风结构设计尽量对称，以整车中心为基准。
三.对网格划分中存在是错误进行分析优化并达到成功的划分网格。
对于网格划分失败无图片，按一下方法做修改直至网格划分成功： 1.去除空气体中的小圆角、小孔、小尖角、尖锐薄壁等； 2.在做差合空气体时，差合连接面需检查，这是容易出现薄壁的地方 (如风门、叶轮等);
四.对流体进行属性的定义、边界条件设Байду номын сангаас。
2.对速度-单元节点的查看分析
图片讲解
3.静压力-单元节点 的查看分析
1.冷风吹面X轴Y轴静压力云图如下： X轴
Y轴
分析结果：（1）左右风管出风口出风截面大小差异较大。 （2） 左右风管路径上的对称截面大小有差异。
3.总压力-单元节点查看分析
总压力图片讲解
4.报告查看分析
1.对于报告的查看我们一般看出口的体积流量（如红圈），此时的体积单位为mm³ /s, 我们需将单位换算，可以通过UG中自带的换位换算器换算如图，也可以在办公软件里 面换算 。 （例：6.36e+6=[6.36e+(6-9)]*3600=2.29e+1=22.9m³ /h） 2.根据报告的结果我们可以去分析在不同模式下风管的出风比例。
UG 软件流体分析基础讲解
1.对产品进行流体的提取及方法。 2.对流体进行网格的划分以及网格划分的方式。 3.对网格划分中存在是错误进行分析优化并达到成功的划 分网格。
4.对流体进行属性的定义、边界条件设置。
5.对求解结果分析，并学习如何查看分析结果。 6.依据分析结果对产品进行结构的修改与优化。 7.产品结构设计个人经验分享。
CFD仿真验证及有效性指南
CFD仿真验证及有效性指南CFD仿真验证及有效性指南摘要本文提出评估CFD建模和仿真可信性的指导方法。
评估可信度的两个主要原则是：验证和有效。
验证，即确定计算模拟是否准确表现概念模型的过程，但不要求仿真和现实世界相关联。
有效，即确定计算模拟是否表现真实世界的过程。
本文定义一些重要术语，讨论基本概念，并指定进行CFD仿真验证和有效的一般程序。
本文目的在于提供验证和有效的重要问题和概念的基础，因为一些尚未解决的重要问题，本文不建议作为该领域的标准。
希望该指南通过建立验证和有效的共同术语和方法，以助于CFD仿真的研究、发展和使用。
这些术语和方法也可用于其他工程和科学学科。
前言现在，使用计算机模拟流体的流动过程，用于设计，研究和工程系统的运行，并确定这些系统在不同工况下的性能。
CFD模拟也用于提高对流体物理和化学性质的理解，如湍流和燃烧，有助于天气预报和海洋。
虽然CFD模拟广泛用于工业、政府和学术界，但目前评估其可信度的方法还很少。
这些指导原则基于以下概念，没有适用于所有CFD模拟的固定的可信度和精确度。
模拟所需的精确度取决于模拟的目的。
建立可信度的两个主要原则是验证和有效（V&V）。
这里定义，验证即确定模型能准确表现设计者概念模型的描述和模型解决方案的过程，有效即确定预期模型对现实世界表现的准确度的过程。
该定义表明，V&V的定义还在变动，还没有一个明确的最终定义。
通常完成或充分由实际问题决定，如预算限制和模型的预期用途。
复合建模和计算模拟没有任何包括准确性的证明，如在数学分析方面的发展。
V&V的定义也强调准确度的评价，一般在验证过程中，准确度以对简化模型问题的基准解决方法符合性确定；有效性时，准确度以对实验数据即现实的符合性确定。
通常，不确定性和误差可视为与建模和仿真准确度相关的正常损失。
不确定性，即在任一建模过程中由于缺乏知识导致的潜在缺陷。
知识缺乏通常是由对物理特性或参数的不完全了解造成的，如对涡轮叶片表面粗糙度分布的不充分描述。
CFD-ACE_2
1）C FD-ACE＋的介绍CFD-ACE+是最先进的多物理场的CFD软件，他可以将流体流动模拟和热，化学反应，生物学，电子学和机械运动耦合，解决泛工业设计中遇到的各种问题。
全世界有超过400家公司应用CFD-ACE+，来解决所遇到的各种难题。
为了满足不同用户的需要，CFD-ACE+设计了不同的模块，可以单独使用，也可以在原来基础上增加模块进行扩展。
CFD-ACE+支持所有的网格类型，包括结构网格，四面体（六面体非结构）网格，笛卡儿网格，动网格及变形（拉伸压缩）网格。
它也支持绝大多数的CAD，ACE和EDA数据格式。
CFD-ACE+可以在所有系统（硬件）上运行，可以利用PC cluster并行计算，也可以单机使用。
同时，CFD-ACE+也支持所有的软件操作系统，可以在Windows，linux系统上运行。
CFD-ACE+包括一个基本的模块：这个模块包括模拟流动，传热和湍流。
其他的模块需要在这个基本模块的基础上进行扩展，包括生物工艺学，等离子体，半导体，微电子，航天和燃烧室。
2）CFD-CAE+在电磁学方面的应用CFD-ACE+ Electromagnetics Module模块主要负责电磁学模拟功能，CFD-ACE+用有限体积法解算Maxwell方程，准确的预测和电磁现象有关的场和波。
电磁模块突出的特点包括：z时间域和频率域的表示法z物质属性的详细定义z模拟Maxwell应力张量这个模块主要应用在：z某些金属/绝缘材料结构体的电容z机械结构的静电载荷z Joule热z带电运动物体周围的电场分布，电流系统周围的电场分布z变化磁场周围产生的电场z Eddy电流z Lorentz力z感应热z建立感应耦合的等离子区模型CFD-ACE+ Electromagnetics module（电子模块）可以同CFD-ACE+其他的模块相互耦合，真正提供了对于复杂问题的多物理场的解决方案3）CFD-ACE+ Electromagnetics Module模块的应用实例光子学/光学问题的模拟CFDRC公司在光子学/光学领域提供广泛的支持，包括对研究发展项目的支持，和为用户提供解决方案。
CFDesign中文教程
首先是单位（Units）的选择，最长用的是 m/s（米/秒）和 ft/s（英尺/秒）。 选择完单位之后，可以选择定常流动（Steady）还是瞬时流动（Transient）。定常流 动是指来流速度恒定，不随时间改变；瞬时流动是指来流速度随时间改变，常用的 改变模式有周期（Periodic），谐函数（Harmonic）等。 在下一个对话框中，可以给出定义速度的方式，一种是垂直于面（Normal），另外 一种是分别定义速度分量（X、Y、Z 各个方向的速度）（Components）。 在最后一个对话框中，要求用户给出速度的大小或者是每个分量速度的大小。 当完成速度的所有设置之后，就可以点击 Apply 按钮，完成一个边界条件的设定。 设定的情况可以在特征树中查阅。 Pressure（压力）：当选择了压力选项的时候，会出现如下对话框
亚音速流 低速流动 0.0<Mach<0.3，可以认为是不可压流，等熵 0.3<Mach<0.8，通常认为是轻微的可压流，等熵
跨音速流 0.8<Mach<1.2，认为是可压流，不等熵 可能会有激波的存在
Email: caeda@, Tel:010-6837 3930
CAEDA(原 ECSD)
使用滑动按钮就可以对模型进行半剖显示，如下图
Email: caeda@, Tel:010-6837 3930
CAEDA(原 ECSD)
标准显示和旋转。点击这个按钮，会弹出下面的窗口
使用滑动按钮就可以对模型进行定量的旋转显示。
左：缩放。点击这个按钮，然后在主窗口拖出一个矩形区域，释放鼠标，就完 成了对这个区域的放大。右：恢复到前一个图像（角度和缩放）。
Feather Tree（特征树）中所有的设置选项一目了然，用户可以直观的看到一个模型的所 有信息并可以方便的更改设置，它包括单位设置、坐标系选择、计算域由哪些个体构成、材 料设置、边界条件的设置、初始化和体面线网格大小几个方面。
亚音速流 低速流动 0.0<Mach<0.3，可以认为是不可压流，等熵 0.3<Mach<0.8，通常认为是轻微的可压流，等熵
跨音速流 0.8<Mach<1.2，认为是可压流，不等熵 可能会有激波的存在
Email: caeda@, Tel:010-6837 3930
CAEDA(原 ECSD)
使用滑动按钮就可以对模型进行半剖显示，如下图
Email: caeda@, Tel:010-6837 3930
CAEDA(原 ECSD)
标准显示和旋转。点击这个按钮，会弹出下面的窗口
使用滑动按钮就可以对模型进行定量的旋转显示。
左：缩放。点击这个按钮，然后在主窗口拖出一个矩形区域，释放鼠标，就完 成了对这个区域的放大。右：恢复到前一个图像（角度和缩放）。
Feather Tree（特征树）中所有的设置选项一目了然，用户可以直观的看到一个模型的所 有信息并可以方便的更改设置，它包括单位设置、坐标系选择、计算域由哪些个体构成、材 料设置、边界条件的设置、初始化和体面线网格大小几个方面。
CFD—ACE案列操作介绍
图1 轴对称反应器
1. 问题类型设置（PT）
流体模块 化学/混合模块 等离子模块
电模块
2. 模型选项（MO）
3. 定义初始和入口混合物
4. 定义气象反应
ห้องสมุดไป่ตู้
5. 定义表面反应
6. 体积条件(VC)
物 理 性 质 流 体 性 质
化 学 性 质
等 离 子 性 质
体积条件(VC)
X 方 向 速 度
Y 方 向 速 度
O2 的 个 数 密 度
O2 + 的 个 数 密 度
X 方 向 电 场 强 度
Y 方 向 电 场 强 度
7. 边界条件(BC)
顶部 绝缘壁 出口
入口
边界条件(BC)
边界条件(BC)
边界条件(BC)
8. 初始条件(IC)
9. 求解控制设置(SC)
10. 输出设置(Out)
11. 运行(Run)
12. 结果查看
14. CFD-View查看
网 格 划 分
流 场 方 向
压 强 分 布
LOGO
等离子模块介绍
汇报人：杨明强 2012-6-2
目录
1 2 3
问题描述
CFD-ACE 案例操作 CFD-View 查看结果
4
CFD-Topo 操作
问题描述
这次报告是模拟最简单的感应 耦合等离子体。几何体是一个 顶部有螺旋线圈的轴对称圆柱 体。线圈被一个内部有大气气 体的金属箱包裹起来。简单起 见，气体可以被模拟成具有气 体性质的固体。分隔低压等离 子体房间腔室和线圈的窗口厚 度可以忽略不计。
CFD-ACE+典型应用
CFD-ACE+的典型应用1、 MEMS与微流体a)喷墨液滴的喷射b)微容器填充c)流体－结构－电磁模拟mesopumpd)流体－结构耦合模拟被动微阀e)微流体振荡器f)Tesla阀/动态阀的微泵g)Tesla阀特性h)微流体网格工具MicroMeshi)MEMS,传感器，激励器，微光学，射频MEMS，光学MEMS（MOEMS）2、微电子与光子学a)微电子封装与冷却分析（包括热分析、电热结构耦合分析，热管、复杂空气流动、电热冷却器等）b)光电设备（垂直腔、边射型激光器，光探测器，调节器）3、等离子a)感应耦合等离子反应器b)热等离子c)照明，显示面板d)大气等离子4、半导体工艺过程a)淀积（ALD, CVD, MOCVD, MOVPE,RTP）b)电磁c)电镀d)特征标度e)等离子f)辐射效应g)反应机理5、燃料电池a)完全集成紧密耦合的基本物理模型，包括流动、传热、质量传输、电流传输、多孔介质电化学和热应力分析。
b)不需要用户定义函数c)内置膜模型d)内置参数化和优化工具e)包括质子交换膜、固体氧化剂和直接甲醇燃料电池的模拟6、旋转机械a)火箭涡轮泵导流叶轮和叶轮b)汽车扭矩变换器c)不同类型的风扇、离心压气机d)多级旋转机械：转静干涉，反旋涡叶片e)气蚀流动f)密封、盘气蚀流动及其耦合二次流g)涡轮密封流动和转子动力学分析7、电磁a)等离子产生b)感应加热c)流动控制/阻尼8、推进模拟a)不同空气进口系统的流动模拟b)高超音速c)火箭推进（独特的支持燃料和氧化剂均为液体喷雾式）9、生物医药a)血管设备设计研发b)给药系统c)生物诊断d)虚拟处置过程10、生物技术a)生物芯片应用b)微流动分析c)毛细填充d)电泳、介电泳e)电渗流f)电化学、等电位调焦g)PH梯度电泳11、汽车a)发动机冷却b)油泵c)环境舒适性控制d)外部空气动力学e)吸气/排气系统f)汽缸内燃烧g)三元催化h)新型等离子点燃12、三元催化a)流动b)共轭传热c)复杂化学现象d)计算化学的机理开发13、气蚀a)水翼b)孔流c)轴流和离心水泵d)柴油机燃油喷射器e)汽车油泵f)减震器g)航空液氧涡轮泵14、燃烧a)燃气涡轮、微涡轮、燃烧器/锅炉、炉子、推进系统燃烧CFDb)开发液体燃料和双燃料系统创新的燃油喷射器/喷雾器c)开发低NOx气体或液体燃烧系统d)时间相关燃烧现象的非定常CFD分析，例如不稳定燃烧，贫油熄灭，逆燃，点燃等15、环境与安全a)城市风与流动预测b)火灾和卷流分散c)化学与生物战剂分散d)排水与排污e)江河水流f)海洋波浪作用g)冲击爆炸波和爆炸。
CFD基本理论删减版文库素材
uv u2 a2
0
va 2 u2 a
2
u
u2 a2
a2 u2 a
2
v
u
u
u2 a2
v
u(u2 a2 )
v (u2
1
a
2
)
u
uv
u2 a2
第二章 计算流体力学的基本理论
求矩阵C的特征值得：
( v )2 [uv (u2 a2 )]2 a2(u2 v2 ) a4 0
抛物型方程 的定解条件
上式中若 很小，即 Reynolds 数很大，则问题趋向双曲型方程，
定解域的解u 主要受初值u x,0 和x 0 处的边值影响。
如果，2u 也不太大，方程的右端项可以被忽略。 x2
但当 x L 处尚须满足另一个边界条件， 并造成u 和u 的急剧变化，此时右端项就很重要。
x
这是边界层的作用。
CFD
差分格式：采用中心差分格式，微商 可表示成差商：
2u x2
1 h2
ui1, j 2ui, j ui1, j
O h2
2u y 2
1 l2
ui, j1 2ui, j ui, j1
O
l2
CFD
Laplace 的差分算子为：
(ui1, j
ui, j ) O h
其中
O
h
1 2
2u x2
i,
j
h
1 6
3u x3
i,
j
h2
1 24
4u x4
i,
j
h3
L
第二章 计算流体力学的基本理论
◆ 前差分
u x
i, j
1 h
ui1, j ui, j
0
va 2 u2 a
2
u
u2 a2
a2 u2 a
2
v
u
u
u2 a2
v
u(u2 a2 )
v (u2
1
a
2
)
u
uv
u2 a2
第二章 计算流体力学的基本理论
求矩阵C的特征值得：
( v )2 [uv (u2 a2 )]2 a2(u2 v2 ) a4 0
抛物型方程 的定解条件
上式中若 很小，即 Reynolds 数很大，则问题趋向双曲型方程，
定解域的解u 主要受初值u x,0 和x 0 处的边值影响。
如果，2u 也不太大，方程的右端项可以被忽略。 x2
但当 x L 处尚须满足另一个边界条件， 并造成u 和u 的急剧变化，此时右端项就很重要。
x
这是边界层的作用。
CFD
差分格式：采用中心差分格式，微商 可表示成差商：
2u x2
1 h2
ui1, j 2ui, j ui1, j
O h2
2u y 2
1 l2
ui, j1 2ui, j ui, j1
O
l2
CFD
Laplace 的差分算子为：
(ui1, j
ui, j ) O h
其中
O
h
1 2
2u x2
i,
j
h
1 6
3u x3
i,
j
h2
1 24
4u x4
i,
j
h3
L
第二章 计算流体力学的基本理论
◆ 前差分
u x
i, j
1 h
ui1, j ui, j
cfd入门傻瓜版
借宝地写几个小短文，介绍CFD的一些实际的入门知识。
主要是因为这里支持Latex，写起来比较方便。
CFD，计算流体力学，是一个挺难的学科，涉及流体力学、数值分析和计算机算法，还有计算机图形学的一些知识。
尤其是有关偏微分方程数值分析的东西，不是那么容易入门。
大多数图书，片中数学原理而不重实际动手，因为作者都把读者当做已经掌握基础知识的科班学生了。
所以数学基础不那么好的读者往往看得很吃力，看了还不知道怎么实现。
本人当年虽说是学航天工程的，但是那时本科教育已经退步，基础的流体力学课被砍得只剩下一维气体动力学了，因此自学CFD的时候也是头晕眼花。
不知道怎么实现，也很难找到教学代码——那时候网络还不发达，只在教研室的故纸堆里搜罗到一些完全没有注释，编程风格也不好的冗长代码，硬着头皮分析。
后来网上淘到一些代码研读，结合书籍论文才慢慢入门。
可以说中间没有老师教，后来赌博士为了混学分上过CFD专门课程，不过那时候我已经都掌握课堂上那些了。
回想自己入门艰辛，不免有一个想法——写点通俗易懂的CFD入门短文给师弟师妹们。
本人不打算搞得很系统，而是希望能结合实际，阐明一些最基本的概念和手段，其中一些复杂的道理只是点到为止。
目前也没有具体的计划，想到哪里写到哪里，因此可能会很零散。
但是我争取让初学CFD的人能够了解一些基本的东西，看过之后，会知道一个CFD代码怎么炼成的（这“炼”字好像很流行啊）。
欢迎大家提出意见，这样我尽可能的可以追加一些修改和解释。
言归正传，第一部分，我打算介绍一个最基本的算例，一维激波管问题。
说白了就是一根两端封闭的管子，中间有个隔板，隔板左边和右边的气体状态（密度、速度、压力）不一样，突然把隔板抽去，管子内面的气体怎么运动。
这是个一维问题，被称作黎曼间断问题，好像是黎曼最初研究双曲微分方程的时候提出的一个问题，用一维无粘可压缩Euler方程就可以描述了。
这里这个方程就是描述的气体密度、动量和能量随时间的变化（）与它们各自的流量（密度流量，动量流量，能量流量）随空间变化（）的关系。
Blade理论手册
目录1.简介 (1)1.1目的 (1)1.1闪变强度 (2)1.2理论背景 (2)1.3技术支持 (2)1.4文档资料 (3)1.5致谢 (3)2.空气动力学 (4)2.1叶素理论和动量理论的组合 (4)2.1.1致动圆盘模型 (4)2.1.2尾流旋转 (5)2.1.3叶素理论 (5)2.1.4叶尖和轮毂损失模型 (6)2.2尾流模型 (7)2.2.1均衡尾流模型 (7)2.2.2冻结尾流模型 (7)2.2.3动态尾流 (7)2.3稳态失速 (8)2.4动态失速 (8)3.结构动力学 (9)3.1模态分析 (9)3.1.1叶轮模型 (9)3.1.2塔架模型（轴对称模型） (10)3.1.3塔架模型（多成员模型） (11)3.1.4转子和塔架之间的连接器模型 (11)3.2运动方程 (11)3.2.1自由度 (11)3.2.2用公式表示运动方程 (12)3.2.3运动方程的解 (12)3.3结构载荷的计算 (13)3.4结构扰度计算 (13)4.传动系动力 (14)4.1传动系模型 (14)4.1.1定速模型 (14)4.1.2刚性轴模型 (14)4.1.3柔性轴模型 (14)4.2发电机模型 (15)4.2.1恒速感应发电机 (15)4.2.2定速感应发电机：电气模型 (15)4.2.3变速发电机 (17)4.2.4 变速发电机—双馈电机模型 (17)4.2.5变速发电机-具有全额定变流器的同步电机 (19)4.2.6变滑差发电机 (25)4.3传动系安装 (26)4.4能量损失 (26)4.5电网 (27)5.闭环控制 (28)5.1 引言 (28)5.2 定速桨矩调节控制器 (28)5.2.1 稳态参数 (29)5.2.2 动态参数 (29)5.3 变速失速调节控制器 (29)5.3.1 稳态参数 (29)5.3.2 动态参数 (30)5.4 变速桨距调节控制器 (31)5.4.1 稳态参数 (31)5.4.2 动态参数 (32)5.5 传感器模型 (33)5.6 桨距调速装置的建模 (33)5.7 PI控制算法 (35)5.7.1 增益表 (35)5.8 控制模式变化 (36)5.9 用户自定义控制器 (37)5.10 信号噪声与离散化 (37)6. 监控 (38)6.1启动 (38)6.2 正常停机 (38)6.3 紧急停机 (39)6.4 刹车动态特性 (39)6.5 空转与停机模拟 (39)6.6 偏航控制 (39)6.6.1 主动偏航 (39)6.6.2 偏航动态特性 (40)6.7 摇摆约束 (40)7. 风的建模 (42)7.1 风剪切 (42)7.1.1 指数模型 (42)7.1.2 对数模型 (42)7.1.3用户定义的模型 (43)7.2 瞬变风 (43)7.2.1 单点时间关系函数 (43)7.2.2 3D湍流风 (43)7.2.3 IEC瞬变过程 (43)8. 波浪和水流的建模 (45)8.1 塔架和基础模型 (45)8.2 波谱 (45)8.2.1 JONSWAP/ Pierson-Moskowitz谱 (45)8.2.2 用户定义谱 (46)8.3波浪绕射近似法 (46)8.3.1 MacCamy-Fuchs近似法 (46)8.3.2 简单截止频率 (47)8.4 波浪粒子运动学 (47)8.5 轮车扩展理论 (48)8.6 不规则波浪的仿真 (48)8.7 规则波浪的仿真 (49)8.8 约束波 (50)8.9 水流速度 (51)8.9.1 近表面水流 (51)8.9.2 次表面水流 (51)8.9.3 近岸水流 (52)8.10 总速度和加速度 (52)8.11 作用力 (52)8.11.1 Morison方程的相对运动形式 (53)8.11.2 作用在圆柱元素上的纵向压力 (53)10 湍流模型 (58)10.1 三维湍流模型 (58)10.1.1 基本von Karman模型 (58)10.1.2 改进的von Karman 模型 (59)10.1.3 Kaimal 模型 (62)10.1.4 Mann模型 (63)10.1.5在模拟中应用3 维紊流风场 (64)11. 地震模拟 (65)11.1 动态响应计算 (65)11.2 响应谱 (65)11.3 兼容地震加速度图的响应图谱的生成 (65)12. 后处理 (66)12.1 基本统计 (66)12.2 傅里叶谐波，及其周期性和随机性成份 (67)12.3 极限载荷的预测 (67)12.4 频谱分析 (69)12.5 概率，尖峰和水平正交分析 (70)12.6 雨流法循环计算与疲劳分析 (70)12.6.1 雨流循环计算 (71)12.6.2 疲劳分析 (71)12.7 年发电量 (72)12.8 极限载荷 (73)12.9 闪变 (73)12.10极限外推载荷 (73)13. WindFarmer Link模块 (74)13.1 目的和原因 (74)13.2确定性风场疲劳载荷计算概述 (74)13.3 WindFarmer Link的一般方法 (75)13.4 尾流建模 (75)13.4.1 尾流影响的扰动强度 (76)13.4.2 湍流粘滞性尾流模型 (76)13.5 风流建模 (77)13.5.1风场风向标数据和加速因素 (77)13.5.2风速和方向分布 (77)13.5.3 上升气流角 (77)13.6尾流影响和环境模拟的选择 (78)13.6.1尾流影响的模拟 (78)13.6.2 环境模拟 (79)13.6.2.1 统一区域 (79)13.6.2.2 用户定义的区域 (79)13.6.3 不可操作性模拟 (79)13.7 Bladed模拟软件的生成 (79)13.8风况文件结构 (80)13.9 常规的预处理过程 (80)13.9.1 风力机等级方法 (80)13.9.2 IEC等级比较 (81)13.10后处理程序 (81)1.简介1.1目的GH Bladed是一个用于风机性能和载荷计算的集成化的软件包，主要应用于以下方面：a风机初步设计b详细设计和部件规范c风机性能认证凭借其先进的图形用户界面，它允许用户直接进行如下作业：a所有风力机参数的规范1.空气动力学结构属性2．动力传动和电气系统3传感器与制动器4控制和安全系统b.投入运行的环境和负载情况规范1.风场2．波形和电流3．地震4.风机故障情况5．电网分布情况c.稳态性能的快速计算，包括：1．空气动力学信息2．性能系数3．功率曲线4．稳态运行载荷5．稳态停机载荷d动态仿真包括以下工况：1．正常运行2. 启动3正常和紧急刹车4.空转5.停机e.对结果分析、处理后获得：1．基本的统计数据2．周期性组件分析3．概率密度在峰值、水平和交叉分析4．频谱分析5．互谱图、相关性和传递函数分析6．雨流循环计数和疲劳分析7. 变量的组合8．动态功率曲线和年发电量9．极限载荷(最恶劣工况下)10. 统计推算出的极限负荷1.1闪变强度输出：计算结果可以以图形方式输出，也可以结合WORD文档报告输出。
CFD-ACE+ ： BC缺一不可的输出选项在CFD-ACE+
CFD-ACE+反对卫兵，用户是兴趣要在增加显示之下演算哪里结果是可能性「它BC提供缺一不可的输出选项』。
许多装入用途一个作用以用户子程序UOUT有采取劳碌的可能性必须使用。
增加价格从案件和像异常的解释这卫兵输出了与输出文件全部。
将使用这个选择要求危险modelname.fmt文件寻找可变物必须计算的案件解难题者和边界条件。
「BC缺一不可的产品的活化作用』选择-> 印刷品-> 分享-> BC，当它登记了缺一不可的产品菜单，激活了对应的作用所有。
Modelname.fmt文件一般格式Modelname.fmt文件一般格式与低部是同样。
表面: Surface_Name易变: 输出变量和惯例聚集: Surf_Name_1，Surf_Name_2，… Surf_Name_n区域: Zone_Number，Mass_Average_Type「表面，可变物和装配n」是一种主题词。
「装配」有选择性的用途它是可能的。
「n」栓对应于每内阁会议表面在下面的价格，并且我的产品它输出的危险它被选择它显示表面修改。
「它也显示区域、结和Cal」主题词。
Surface_Name: 被定义在CFD-ACE-GUI的界限表面名字输出变量: 它从界限，它输出想要可变物的名字。
下张易变的名单在提到之下它输出，必须定义可变物。
-可变物名单-可变物：压力力量在X_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：压力力量在Y_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：压力力量在Z_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：迫使力量在N_dir (正常方向) (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：剪切力在X_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：剪切力在Y_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：剪切力在Z_dir (墙壁或坚实或可变的接口)可变物：扭矩，轴(x1、y1，z1)，(x2、y2和z2) (墙壁)(笔记：x1、y1、z1和x2、y2和z2是旋转轴坐标。
ACE数控测井地面系统操作手册
第 2 页 共 71 页
ACE 数控测井地面系统----操作手册
5.6 格式说明 ............................................................................................................... 3 6 图表管理 .................................................................................................................. 3 6.1 图头编辑 ............................................................................................................... 3 6.2 刻度编辑 ............................................................................................................... 3 6.3 模板编辑 ............................................................................................................... 3 6.4 连斜图表 ............................................................................................................... 3 6.5 仪器串图 ......................
ACE 数控测井地面系统----操作手册
5.6 格式说明 ............................................................................................................... 3 6 图表管理 .................................................................................................................. 3 6.1 图头编辑 ............................................................................................................... 3 6.2 刻度编辑 ............................................................................................................... 3 6.3 模板编辑 ............................................................................................................... 3 6.4 连斜图表 ............................................................................................................... 3 6.5 仪器串图 ......................
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CFD-FASTRAN理论手册
国防科技大学航天与材料工程学院赵玉新
序言
CFD-FASTRAN及其图形用户界面已经发展了很多年，该软件主要用于处理高速流动问题。
熟悉CFD的人都知道，对于可压流动和不可压流动，解决问题的数值方法是完全不同的，对于不可压流动，方程本身的性质决定了我们主要采用压力速度校正关系实现数值解法，因此一般被称为基于压力的求解方法。
可压流动方程与不可压流动方程的性质却完全不同，密度的变化在可压流动中十分重要，这就决定了可压流动要有自己的一套基于密度的解法。
CFD-FASTRAN就是基于密度的求解器。
其实，随着航空航天的发展，作为流体力学的一个分支——空气动力学，其发展速度已经远远的超出了流体力学本身。
本文将详细介绍CFD-FASTRAN的求解方法，从中我们可以看出CFD-FASTRAN所能求解的流动范围是从低马赫数（0.1）直至高超声速流动的，因此也主要是针对航空航天问题的求解器。
CFD-FASTRAN最初就是用于求解非移动物体在热完全气体中的高速流动问题的。
但是很多工程问题中是要考虑到运动物体的，而以当时的能力，CFD-FASTRAN无法解决这类问题。
面对困难，CFDRC公司组织人力、物力，将已有的思想——Chimera/Overset及刚体运动方程集成到CFD-FASTRAN中。
从而实现了Chimera/6DOF/流动求解器之间的结合，随之对外发布了CFD-FASTRAN V2。
根据很多内部和外部用户的反馈意见，CFDRC公司认识到CFD-FASTRAN V2在附加的流动物理模型和运动物体求解方面还有些不足。
针对这些意见，CFDRC公司继续扩展流动求解器和图形用户界面的功能，实现了两大突破：（1）增加了多组分计算能力，从而可以实现混合和有限速度化学反应的模拟。
（2）运动模型更加通用化，甚至可以实现规定运动，增加约束等，从而完善和增强了6DOF算法。
增强了这些功能之后CFDRC公司发布了CFD-FASTRAN V3。
到CFD-FASTRAN V4，主要的提高又包括结构化网格求解器的分布式并行处理及非结构网格求解器处理通用多面体网格单元的能力。
目前，CFD-FASTRAN已经发展到了V 2003，其功能又有了显著的增强，在此不再详述，有兴趣的读者可以浏览CFDRC公司的主页查阅相关内容。
在阅读本手册以下内容之前需要说明的是：本手册并非简单的介绍，因此需要读者具有较高的流体力学水平，主要要求读者已经掌握流体力学基础知识、可压缩流动、热传导以及化学反应流动的基本理论。
熟悉差分算法、线性代数、矩阵理论以及计算流体力学的基础知识。
第一章功能介绍
CFD-FASTRAN理论采用一种模块化的思想，这些模块包括：
1. 流动求解器支持的网格类型：结构和非结构网格
2. Overset/Chimera算法
3. 运动体（六自由度/规定运动）
4. 流动的物理特征
1.1网格类型
CFD-FASTRAN有两个求解器，分别为结构网格求解器和非结构网格求解器。
结构网格求解器的功能和支持的物理模型要比非结构网格求解器强大一些。
结构网格求解器采用结构化多区域方法实现复杂流动的模拟。
固体阻碍采用障碍物的概念来实现模拟。
目前，CFD-FASTRAN没有自己内嵌的结构化网格生成代码，一般采用其它网格划分软件生成的网格来实现前处理。
主要的网格生成器是CFD-GEOM，这也是CFDRC公司的产品，专门用来做前处理网格划分的。
CFD-FASTRAN支持的格式包括PLOT3D和DTF两种。
非结构网格求解器采用通常的非结构网格、多区域方法。
支持各种类型的非结构网格：在二维流动中支持三角形、四边形和多变性，在三维流动中支持四面体、六面体、金
字塔、棱柱及多边形。
非结构网格求解器在同一区域内可以处理不同类型的单元。
该求解器本身也没有网格生成代码，最常用的是采用CFD-GEOM和CFD-Viscart生成的DTF格式网格文件。
1.2Overset/Chimera算法
Overset算法（重叠网格）只能应用于结构网格求解器。
虽然Overset算法可以减少网格生成的时间和负担，但是要考虑运动体的问题则必须由Chimera算法来实现。
该方法首先在所要研究的每一个物体周围生成结构化网格。
然后用户就可以通过GUI告诉结构化网格流动求解器整个系统中网格之间的信息该如何传递。
对于运动体问题，CFD-FASTRAN采用chimera算法来实现，在物体表面和边界运动时，chimera算法进行“挖洞”和边界插值处理，至于何为挖洞、如何挖洞，何为边界插值，后面会详细介绍。
可以说这两个概念是重叠网格中最基本最重要的概念。
1.3 运动体
CFD-FASTRAN处理运动体的运动既可以是由物理过程控制的真实运动，也可以是由用户直接规定的运动。
目前只有结构网格求解器可以处理存在运动体的流动。
由物理过程控制的运动包括气动力、重力等，其解决方法就是采用一般的运动方程。
通常说来是指六个自由度（6DOF）的运动，包括三个方向上的平移运动和旋转运动。
结构化求解器通过计算壁面处的压力和剪应力求得作用于物体上的力，然后根据运动方程和6DOF算法计算出物体的运动。
在该求解器中还可以选择重力、点力（射流/小火箭）以及推力等作用于物体上的力。
6DOF算法还可以考虑约束，对于实际问题来说这是很普遍的现象，此时运动的自由度要少于六个。
结构化流动求解器还结合了先进的规定运动算法。
当用户已知物体的运动时，就应该采用这个算法来实现运动物体的模拟。
此时流动求解器会按照用户所设定的运动方式来模拟运动物体及相关流动。
1.4 流动特征
CFD-FASTRAN可以模拟很大范围的流动现象。
其中结构化网格流动求解器可以解决的问题包括：
2 无粘流动：控制方程为欧拉方程，忽略粘性和热传导的影响。
5 层流流动：控制方程为N-S方程，考虑对流与扩散的影响。
对于粘性主导的流动，
层流流动是非常重要的。
8 湍流流动：控制方程为Favre平均（也就是密度加权平均）N-S方程。
除了N-S方程
之外还要使用湍流模型，如代数模型、两方程模型。
对于高阶湍流模型（如：一
方程模型、两方程模型），流动求解器必须解更多的方程、存储更多的未知量。
13 混合流动：流动求解器可以处理化学组分的混合问题，处理方法有两种：混合分数
（fraction）方法、组分方法。
混合分数方法在处理大量的化学组分时比较方便且效率
较高，它同时处理大量的组分。
比方说空气中燃烧产物的模拟就属于这类问题，此时可
以跟踪两个混合分数：燃烧产物和空气。
组分方法更通用一些但是需要较多的内存和
CPU时间来求解更多的未知变量。
14 化学反应：可以处理有限速度化学反应（化学非平衡）。
此时需要用组分方法处理
混合问题。
15 定常或非定常流动：流动求解器可以处理定常或非定常问题。
激波管流动、运动体
流动等都需要非定常求解方法来处理。
定常流动求解器通过损失一些时间精度较快的
获取最终解。
非结构化网格流动求解器可以解决的问题包括：
1 无粘流动
2 层流流动
3 湍流流动
1.5 总结
CFD-FASTRAN流动求解器是非常好的流动求解器，它采用的算法是非常先进的，除了可以解决很大范围的流动问题之外，它还可以处理Chimera方法和通用非结构网格必需的复杂网格。
对运动体的流动问题，结构网格求解器紧密地结合了6DOF算法和规定运动算法。
通过用户的输入和CFD-FASTRAN自带的数据库可以处理各种类型的混合与反应流
7.2 概述
本节介绍一下Chimera格式的基本内容。
Chimera格式主要用于重叠网格，如图7-1所示，图7-2到图7-4大致总结了一下Chimera算法的流程图。
其步骤如下：
1. 为每一个区域创建一个交互数字树（ADT）。
ADT是Chimera算法中要使用的数
据搜索方法。
3. 需要的话，在每一个区域内挖洞。
是否挖洞取决于该区域是否与边界或者其它区
域的洞面重叠。
4. 在每一个区域内确定Chimera边界单元。
Chimera边界单元可以是邻近洞或者区域
外边界的单元。
前三步组成了Chimera格式的造型模块，如图7-2和7-3所示。