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第一章绪论质量力：质量力是作用在流体的每个质点上的力。
流体质点：流体中宏观尺寸无穷小、而微观尺寸无穷大的任一物理实体。
表面力：是作用在所考虑流体表面上的力，其大小与被作用的表面积成正比。
是毗邻流体或其他物体作用在流体隔离体表面上的直接施加的接触力应力：单位面积上的作用力法向应力：单位面积上的法向力（正应力）—流体的压强切向应力：单位面积上的切向力—切应力τ惯性:是物体维持原有运动状态的能力的性质。
密度：单位体积流体所具有的质量容重：单位体积的流体受到的重力流体的黏滞性：流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质，此内摩擦力称为流体的黏滞力.切应力:流层间单位面积上的内摩擦力速度梯度:速度沿垂直于速度方向y的变化率动力黏度μ的物理意义：单位速度梯度下的切应力运动黏度:流体的动力黏度与密度的比值牛顿流体：符合牛顿内摩擦定律的流体。
非牛顿流体：不符合牛顿内摩擦定律的流体。
流体的压缩性:流体受压，体积缩小，密度增大的性质流体的热胀性:流体受热，体积膨胀，密度减小的性质压缩系数:当温度保持不变时，单位压强增量引起流体密度的相对变化率流体的弹性模量:压缩系数的倒数热胀系数:表示当压强保持不变时，单位温度增量引起液体密度的相对变化率如果把两端开口的玻璃细管竖立在液体中，液体就会在细管中上升或下降一定高度，这种现象称为毛细管现象，对应的细管称为毛细管表面张力系数:单位长度上的表面张力值接触角概念: 当液体与固体壁面接触时形成曲面, 在曲面和管壁交接处，曲面的切线与管壁的夹角，称为接触角α可压缩流体：流体密度随压强变化不能忽略的流体。
理想流体：没有粘性的流体。
易流动性：静止时不能承受切向力，运动时抵抗剪切变形的能力。
三大模型：连续介质模型、不可压缩模型、理想流体模型。
连续介质假设是流体力学中第一个带根本性的假设连续介质模型：认为液体中充满一定体积时不留任何空隙，其中没有真空，也没有分子间隙，认为液体是连续介质，由此抽象出来的便是连续介质模型。
流固耦合FSI分析分析原理：流场采用CFX12，固体采用ANSYS12分别计算，通过界面耦合。
流体网格：流体部分采用HyperMesh9.0分网，按照流体分网步骤即可，没有特殊要求。
网格导出：CFX可以很好的支持Fluent的.cas格式。
直接导出这个格式即可。
流体的其余设置都在CFX-PRE中设置。
固体网格即设置：HyperMesh9.0划分固体网格。
设置边界条件，载荷选项，求解控制，导出.cdb文件。
实例练习：以CFX12实例CFX tutorial 23作为练习。
为节省时间，将计算时间缩短为2s。
网格划分：提取CFX tutorial 23中的实体模型到hm中，分别划分流体，固体网格。
分别导出为fluent的.cas格式和ansys的cdb格式。
流体网格如下：网格文件见:fluid.cas固体网格为：特别注意：做FSI分析时，ANSYS固体部分必须在BATCH下运行（即将.cdb文件导入ansys不需要任何操作就能直接计算出结果），所以导出的.CDB文件需要添加一个命令，在hm建立FSIN_1的set，以方便在.cdb中手动添加命令SF,FSIN_1,FSIN,1，具体位置在定义了节点集合FSIN_1之后。
另一个set：pressure用于施加压强。
这里还设置了一些控制卡片用于分析，当然也可以直接修改.cdb文件详细.cdb文件请参看plate.cdb将固体部分在ansys中计算一下，以确定没有问题。
通过ansys计算检查最大位移：最上面的点x向变形曲线至此，固体部分的计算文件已经准备好，流体网格需要导入CFX以进一步设置求解选项和耦合选项。
以下在CFX-PRE中进行设置由于固体模型已经生成，故不需要利用workbench，所以不必按照指南的做法。
启动workbench，拖动fluid flow(CFX)到工作区直接双击setup进入CFX-PRE 导入流体网格然后设置分析选项：注意：mechanical input file即是固体部分网格。
流场的基本概念和分类流场是流体力学中常用的概念，用来描述流体运动的空间分布特征。
它可以通过对流体运动进行数学建模和分析来研究流体力学问题。
在流场的研究中，我们通常根据流体的性质和运动方式进行分类。
本文将首先介绍流场的基本概念，然后对其分类进行详细阐述。
一、流场的基本概念流场是指由流体组成的区域中，流体特定物理量（如速度、压力、温度等）随时间和空间分布的总体表现。
在流场中，流体的运动状态可以通过研究流场的特性来描述和分析。
流场的基本概念包括：1. 流体：在流场中流体是指可以流动的物质，如液体或气体。
流体的分子之间存在相对较小的间隔，可以通过流动来改变形状。
2. 流体性质：流体的性质包括密度、黏度、温度等。
这些性质会随着流体的运动而改变，影响着流场的形成和演化。
3. 流动速度：流体中各个点的运动速度是流场的重要特性之一。
通过测量和分析流体速度的分布情况，可以揭示流体运动的规律。
4. 流场的描述：流场可以用数学函数来描述，如速度场、压力场等。
这些函数可以通过各种数学方法求解得到，用于研究流体力学问题。
二、流场的分类根据流体的性质和运动方式的不同，可以将流场分为以下几类：1. 稳定流场：稳定流场是指流体在某一时刻上速度、压力等物理量的空间分布保持不变的流场。
稳定流场的特点是流动状态相对固定，适用于描述稳定流体运动的问题。
例如，稳定的水流、气流等。
2. 不稳定流场：不稳定流场是指流体在某一时刻上速度、压力等物理量的空间分布发生变化的流场。
不稳定流场的特点是流动状态会随时间变化，适用于描述非稳定的流体运动的问题。
例如，湍流、涡流等。
3. 局部流场：局部流场是指流体在局部区域内的流动状态。
在局部流场中，流速和其他物理量的分布是不均匀的，可以通过局部的流动规律来分析流体的行为。
例如，绕过物体的流场、喷流等。
4. 全局流场：全局流场是指流体在整个流动区域内的流动状态。
在全局流场中，流速和其他物理量的分布相对均匀，可以通过整体的流动规律来分析流体的行为。
流体力学总结第一章流体及其物理性质1. 流体：流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停顿作用为止。
流体一般不能承受拉力，在静止状态下也不能承受切向力，在任何微小切向力的作用下，流体就会变形，产生流动 2. 流体特性：易流动(易变形)性、可压缩性、粘性 3. 流体质点：宏观无穷小、微观无穷大的微量流体。
4. 流体连续性假设：流体可视为由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
稀薄空气和激波情况下不适合。
5. 密度0limV m m V V δδρδ→==重度0lim V G Gg V Vδδγρδ→===比体积1v ρ=6. 相对密度：是指*流体的密度与标准大气压下4︒C 时纯水的密度〔1000〕之比w wS ρρρ=为4︒C 时纯水的密度13.6Hg S = 7. 混合气体密度1ni ii ρρα==∑8. 体积压缩系数：温度不变，单位压强增量引起的流体体积变化率。
体积压缩系数的倒数为体积模量1P PK β=9. 温度膨胀系数：压强不变，单位温升引起的流体体积变化率。
10. 不可压缩流体：流体受压体积不减少，受热体积不膨胀，密度保持为常数，液体视为不可压缩流体。
气体流速不高，压强变化小视为不可压缩流体 11. 牛顿内摩擦定律：du dyτμ=黏度du dyτμ=流体静止粘性无法表示出来，压强对黏度影响较小，温度升高，液体黏度降低，气体黏度增加μυρ=。
满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体。
12. 理想流体：黏度为0，即0μ=。
完全气体：热力学中的理想气体第二章流体静力学1. 外表力：流体压强p 为法向外表应力，内摩擦τ是切向外表应力〔静止时为0〕。
2. 质量力〔体积力〕：*种力场对流体的作用力，不需要接触。
重力、电磁力、电场力、虚加的惯性力 3. 单位质量力：x y z Ff f i f j f k m==++，单位与加速度一样2m s 4. 流体静压强：1〕流体静压强的方向总是和作用面相垂直且指向该作用面，即沿着作用面的内法线方向2〕在静止流体内部任意点处的流体静压强在各个方向都是相等的。
流场和流体部分
1、在使用流体动力学分析软件进行流场分析时，涉及到流体及流动的基本概念和术语：请
简单解析以下术语：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。
答：理想流体不考虑粘性应力，粘性流体考虑粘性应力，且粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。
切应力与剪切变形速率符合一定的线性关系的流体称为牛顿流体，切应力与变形速率不成线性关系者的流体称为非牛顿流体。
流体质点的体积或密度在受到一定压力差或温度差的条件下可以改变的这个性质称为压缩性，反之，为非压缩性。
层流是流体运动规则，各部分分层流动互不掺混，质点的轨线是光滑的，而且流动稳定。
湍流的特征则完全相反，流体运动极不规则，各部分激烈掺混，质点的轨线杂乱无章，而且流场极不稳定。
这两种截然不同的运动形态在一定条件下可以相互转化。
以时间为标准，根据流体流动的物理量（如速度、压力、温度等）是否随时间变化，将流动分为定常与非定常两大类。
当流动的物理量不随时间变化，为定常流动；反之称为非定常流动。
当气流速度很大，或者流场压力变化很大时，流体就受到了压速性的影响。
马赫数定义为当地速度与当地音速之比。
当马赫数小于1时，流动为亚音速流动；当马赫数远远小于1（如M<0.1）时，流体的可压速性及压力脉动对密度变化影响都可以忽略。
当马赫数接近1时候（跨音速）。
当流体中存在温度差时，温度高的地方将向温度低的地方传送热量，这种现象称为热传导。
同样地，当流体混合物中存在组元的浓度差时，浓度高的地方将向浓度低的地方输送该组元的物质，这种现象称为扩散。
2、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？
答：流场数值求解的目的就是为了得到某个流动状态下的相关参数，这样可以节省实验经费，节约实验时间，并且可以模拟一些不可能做实验的流动状态。
主要方法有有限差分，有限元和有限体积法，好像最近还有无网格法和波尔兹曼法（格子法）。
基本思路都是将复杂的非线性差分/积分方程简化成简单的代数方程。
相对来说，有限差分法对网格的要求较高，而其他的方法就要灵活的多
3、什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？
边界条件与初始条件是控制方程有确定解的前提。
边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随时间和地点的变化规律。
对于任何问题，都需要给定边界条件。
初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况，对于瞬态问题，必须给定初始条件，稳态问题，则不用给定。
对于边界条件与初始条件的处理，直接影响计算结果的精度。
在瞬态问题中，给定初始条件时要注意的是：要针对所有计算变量，给定整个计算域内各单元的初始条件；初始条件一定是物理上合理的，要靠经验或实测结果。
4、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）？
答：gambit默认为wall，一般情况下可以到fluent再修改边界类型。
内部边界如果是split 产生的，那么就不需再设定了，如果不是，那么就需要设定为interface或者是internal。
5、在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些速度入口的边界条件适用于不可压流动，需要给定进口速度以及需要计算的所有标量值。
速度入口边界条件不适合可压缩流动，否则入口边界条件会使入口处的总温或总压有一定的波动。
