Fluent 计算错误汇总
1. .fluent 不能显示图像
在运行fluent 时，导入case 后，检查完grid ，在显示grid 时，总是出现这样的错误 Error message from graphics function Update_Display:
Unable to Set OpenGL Rendering Context
Error: FLUENT received a fatal signal (SEGMENTATION VIOLATION).
Error Object: ()
解决办法解决办法：：
右键单击快捷方式，把目标由x:fluent.incntbinntx86fluent.exe
改成： x:fluent.incntbinntx86fluent.exe 2d -driver msw
如果还有三维的，可以再建立一个快捷方式改成：
x:fluent.incntbinntx86fluent.exe 3d -driver msw
这就可以直接调用了。如果不是以上原因引起的话，也有可能是和别的软件冲突，如MATLAB 等，这也会使fluent 无法显示图像。
Q1:GAMBIT 安装后无法运行，出错信息是“unable find Exceed X Server”
A. GAMBIT 需要装EXCEED 才能用。
gambit 的运行：先运行命令提示符，输入gambit，回车 fluent 的运行：直接在开始－程序－Fluent Inc 里面
Q2:Fluent 安装后无法运行，出错信息是“unable find/open license.dat"
A. FLUENT 和GAMBIT 需要把相应license.dat 文件拷贝到FLUENT.INC/license 目录下
Q3:出错信息：运行gambit 时提示找不到gambit 文件?
A. FLUENT 和GAMBIT 推荐使用默认安装设置，
安装完GAMBIT 请设置环境变量，
设置办法“开始－程序－FLUENT INC-Set Environment" 另外设置完环境变量需要重启一下，否则仍会提示找不到环境变量。
Q4:使用Fluent 和Gambit 需要注意什么问题？
A. 安装好FLUENT 和GAMBIT 最好设置一下用户默认路径 推荐设置办法，在非系统分区建一个目录，如d:\users a） win2k 用户在控制面板－用户和密码－高级－高级，在使用fluent 用户的配置文件
修改本地路径为d:\users，重起到该用户运行命令提示符，检查用户路径是否修改
b） xp 用户，把命令提示符发送到桌面快捷方式，右键单击命令提示符快捷方式
在快捷方式－起始位置加入D:\users,重起检查
Q5:Gambit运行失败，出错信息“IDENTIFIER "default_ Server ”
A. gambit的缺省文件已经打开，到用户默认目录删除
default_id.*等文件
Q6:Gambit运行失败，Gambit运行界面一闪而过，没有出错信息，
只启动了exceed,并在gambit所在目录随机生成了一个gambit.xxxx 的目录
A. 因为执行了错误的gambit程序，在fluent的文件夹里有两个目录下有gambit，
需要正确运行的是fluent inc/ntbin/ntx86里的那个
gambit.exe，
而不是gambit文件夹下的那个gambit.exe
Q7:安装完fluent6.1，运行时出现这样的问题:
Error: sopenoutputfile: unable to open file for output
Error Object: "c:\temp\kill-fluent1684"
A. 在C盘下建个temp目录，两个错误都可以解决。
Q8:Fluent计算时迭代发散怎么办？
A. FLUENT计算开始迭代最好使用较小的库朗数，否则容易导致迭代发散。
修改办法slove－controls－solution，修改courant Number
默认值为1，开始没有经验的改小点，比如0.01，然后逐渐加大，
经验丰富的同仁自己决定
或者，FLUENT修改迭代值的极限，slove－controls－Limits
根据你计算的情况决定
Q9:fortran程序中报错stack overflow 怎么办?
一般fortran编译器默认情况是allocatable array放在堆里，automatic array 放在栈里。
栈的缺省设置一般为1048576。
数组越界，在Visual Fortran里提示stack overflow。在f77这样的unix平台下的编译器
里通常是core dump。
这时把栈的缺省设置改大即可。
VF中，命令行方式运行link或editbin命令即可。
问题1：Gambit为什么无法启动？
原因可能有3
1．exceed问题。运行Gambit出现Using X_DEVICE。。。。表示exceed安装没有问题，如果不出现，请重新安装exceed，安装exceed最好自定义安装，只选
择x－server，其他的全部不要，这样最好；
2．License问题。进入命令行方式，设置好环境变量后，运行Gambit，如果显示License Error，那就是License问题了，重新Copy License文件到安装目录下的license目录里；
3．.lok文件问题。Gambit启动的时候默认的建立Defaul.dbs，如果存在default.lok文件，则gambit 无法启动，删除该文件即可，.lok文件意思就是锁定本项目，详细的说明请看Gambit帮助；
4.也是License问题，但即使重新copy License文件也无法解决，这时可以尝试修改系统时间。
问题2： 如何提高收敛性？
1.保证网格足够精细
2.可能你的边界条件过于恶劣，可以尝试先把边界条件改得比较常规，待计算收敛后逐步加大边界变量值，直到符合要求
3.适当调小松弛因子，并选择最符合你所使用的模型的求解策略
问题3： Fluent中压力进口和压力出口边界中的压力如何设置？
首先应该明确两个概念：
总压=静压+动压（对不可压缩流动）
绝对压力=表压(gauge pressure)+参考压力(operating pressure)
Fluent的压力边界中设定的都是表压，在pressure-inlet中设定的是总压；在pressure-outlet中设定的是静压（注意：这里面没有包含水头压力Hydrostatic Head）。
问题4：什么是静压、总压、动压？
静压、动压、总压是流体力学（总压严格说是空气动力学）中的概念。
1.静压是跟随流体以同样的速度运动的压力计所测量到的压力, 是因为分子的
运动而产生的。
2.动压等于0.5*密度*（速度*速度），是按照能量观点给出的一个定义。
3.总压其实是一个能量平衡的关系，它是静压和马赫数的函数，它是静止在流体中的压力计所测量到的压力。
4.在fluent中还出现了一个参考压力(operating pressure)
，这是因为压力项在NS方程中是以一阶导数的形式出现的，所以在求解压力的时候，一定要给定一个参考值才能确定，就比如求解一个一阶常微分方程，
dy/dx=1，求出来是y＝x＋constant。只有给定那个constant才能构成定解条件。fluent中的操作压力就相当于那个constant，所以理论
喜豢裳顾跷侍猓 慰佳沽κ强梢运姹愀 ǖ摹
fluent求解出来的压力是表压，再加上这个参考压力就是绝对压力。
问题5：后处理显示为什么老是闪烁，不正常？
后处理的显示问题一般都属于显卡的问题：
1.显卡太老了；
2.驱动不对，没有装好directx和opengl等一系列引擎；
3. 显卡驱动可能被病毒一类的原因破坏了
问题6： 混合物的粘性应当如何计算？
∑(混合气体中i组分气体的体积百分数×i组分的分子量×i组分气体动力粘度)/ ∑(混合气体i组分气体的体积百分数×i组分的分子量)
问题7：什么是PDF模型？
PDF模型不求解单个组分的输运方程，而求解混合组分分布的输运方程。各组分浓度由混合组分分布求得。PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。在该模型中，用概率密度函数PDF(probability density
function)来考虑湍流效应。该模型不要求用户显式地定义反应机理，而是通过火焰面方法(即混即燃模型)或化学平衡计算来处理，因此比有限速率模型有更多的优势。
问题8：SCCM是什么单位？
真空单位换算流速与漏率:1 Pa·L/s = 59.2 sccm
问题9：Schmidt Number是什么？
表示动量和质量输运之间的关系：粘性系数与扩散系数的比值
问题10：Prandtl Number是什么？
运动粘性系数与热扩散系数之比，表示动量、热量的输运难易程度
问题11：Lewis Number是什么？
是热扩散系数和扩散系数之间的比值
问题12：如何将fluent的网格文件导入CFX？
先将gambit的网格导入到icem-cfd，再倒进cfx。Icem-cfd中有import mesh 功能，并且和fluent有接口
问题13：Fluent与matlab冲突怎么办？
在"控制面板->管理->服务"中将matlab的server关掉即可
问题14：Fluent软件过期怎么办？
在所有目录中查找是否有比当前系统时间更新的文件，找到后把文件时间改回去即可。fluent 在计算机所有文件中找一个最新时间，如果此时间新于系统时间，fluent即认为修改过系统时间，即使把系统时间改回去是没有用的。
问题15：Phoenics安装常见问题
1."Tcl error"--没装active.exe了（phoenics安装程序中有我却视而不见）；
2."visual fortran run-time error"--没装fortran了；
3."code expired"--系统时间没改正确。
问题16：Fluent常见报错解答1
Q：在fluent里，打开display里的grid只能弹出一个发白的屏幕，死了。fluent
显示：
Error: Floating point error: divide by zero
Error Object: ()
Error: FLUENT received a fatal signal (SEGMENTATION VIOLATION).
Error Object: ()
A：1. 可能是图形还没有显示完，你突然关掉它，以后再显示就是出现这种情况。建议你保存case and date后，退出fluent，重新读一次case and date就可以正常显示；
2. 显卡对opengl的支持不好，更新显卡驱动
问题17：Fluent常见报错解答2
Q：启动后显示如下：
Error: sopenoutputfile: unable to open file for output
Error Object: "c:\temp\kill-fluent692"
A：破解不干净，不影响使用
问题18：Fluent常见报错解答3
Q：网格导入fluent时
:
Building...
:
grid,
: Error: Null Domain Pointer
A：计算域指针无效，一般需要重新生成网格。
问题19：Fluent常见报错解答4
Q：运行时出现如下信息：
Error:
FLUENT received fatal signal (ACCESS_VIOLATION)
1. Note exact events leading to error.
2. Save case/data under new name.
3. Exit program and restart to continue.
4. Report error to your distributor.
Error Object: ()
A：只要是严重的错误和发散，fluent都显示这个，这些信息说明不了任何问题。模型要做一定的调整。
问题20：Fluent常见报错解答5
Q：出现如下信息
: Welcome to Fluent 6.1.22
: Copyright 2003 Fluent Inc.
: All Rights Reserved
: Cannot open dump file "fl_s117.dmp".
: Error: Unable to open dump file
: ()
: Error encountered in critical code section
: Hit return to exit.
A：这可能是整理注册表或清理垃圾文件时把一些fluent要用到的文件清除了。直接重新覆盖安装即可恢复。
问题21：Fluent常见报错解答6
Q：计算完display时出现如下信息
: Error message from graphics function Compute_Text_Extent:
: The device for '/driver/opengl/win+w0/inner/scale' doesn't seem to be alive
: Error message from graphics function Set_Camera_By_Volume:
: Xmin is equal to or greater than Xmax
A：删掉显卡重装驱动，并检察directx等是否安装
问题22：Fluent常见报错解答7
Q：迭代计算中窗口显示：
turbulent viscosity limited to viscosity ratio of……
A：这是提示你turbulent viscosity ratio 已超过给定上限，你可以在
solve-controls-limits的选项中加大Max turbulent viscosity ratio值，可以加大2个数量级。
问题23：Fluent常见报错解答8
Q：运行fluent出现如下信息
System clock has been set back
Feature: fluent
License path: C:\Fluent.Inc\license\license.dat
FLEXlm error: -88,309
For further information, refer to the FLEXlm End User Manual,
available at "https://www.doczj.com/doc/3413982040.html,".
A：license过期，把系统时间一点点往后调就OK
问题24：Fluent常见报错解答9
Q：在linux ES3下安装了fluent6.1.22，启动后出现一下提示
Copyright 2003 Fluent Inc.
: All Rights Reserved
:Loading "/App/fluent/Fluent.Inc/fluent6.1.22/lib/flprim.dmp.117-32" : Done.
: kill script file is /root/kill-fluent3267
A：正常，其中"kill script file is /root/kill-fluent3267"是fluent产生的临时文件，用来杀死fluent及其相关进程，免得死进程时无法kill。只要fluent是正常退出，则自动删除。
问题25：用 VC、VF 编程的时候所开的最大内存不能超过 256MB，否则会出警告，有的版本编译器只有警告，照样可以连接运行，但是有的版本的编译器则不行，如何解决？
project->setting->Link->Output
将stack allocations 下的 Reserve 和 commit
都改成你想要的最大内存数
注意：它是以字节数来算的，所以如果你想开 500MB
则需要写进去 524288000 ( 500*1024*1024 )
问题26：安装了gambit，但运行时说缺少base80.dll
你运行了错误的Gambit.exe。
打开目录 fluent.inc/ntbin/ntx86，运行这里面的gambit
问题27：国际上cfd的权威期刊有哪些？
Journal of fluid mechanics
AIAA(美国航空航天协会)
问题28：何谓"对流"、"扩散"？
一滴墨水滴在一个水槽中，如果水静止，颜色的范围均匀地向四周扩大了，这就是扩散作用。扩散是由于分子运动造成的。
如果水体流动，则不仅颜色的范围扩大了，而且向下游漂移了一段距离，后者就是对流。对流是由于流场分布不均匀造成的流体微团运动。
对流与扩散相比具有强烈的方向性。
问题29：Gambit常见报错1
Q：安装好后运行gambit.exe显
示
:WARNING<17>-H:\hb\fluent\gambit\ntbin\ntx86\GambIT.1264 at 480,in
@<#>July21
: 2003 16:11:54 FDIWHAT sysfile.c:FILE
EXISTS
: Warning:locale not supported by Xlib,locale set to C
:Using X_DEVICE_DRIVER with standard visual.
A：这是正常的，使用gambit不要关闭该窗口
问题30：什么是PIV ？
颗粒图像测速仪
问题31：Fluent中如何设定零厚度的障碍物
对3D，画一个面，spilt体，用connected的方式；
对2D，画一条线，spilt面，用connected的方式
问题32：什么是Favre-averaged N-S equations？
采用Faver平均（而非普通时间平均）得到的时均方程的，一般讲述湍流的书里面都会提到。
问题33：uniform grid是什么？
均匀网格
问题34：保守型方程和非保守型方程有何区别？
保守与非保守型方程，也叫守恒型和非守恒型方程。两者的不同体现在方程的对流项上。
对于守恒型方程，对流项表示为 div(ρUΦ)
其中 U 是速度矢量，Φ是通用变量，在动量方程中就是u、v、w
而对于非守恒方程，对流项不采用散度的形式，而写为 ρUdivΦ
这个可以通过连续方程推导得出。
如果对于微元体，这二者是等价的。但是，我们实际计算的单元都是有限大小，于是，这两种形式就有了不同的特性。突出表现在对激波的计算上。使用非守恒型的方程是无法正确计算出激波的位置的，而且还会引起解的振荡。
一般来说，我们推荐使用守恒型的控制方程。因为他对任意大小的计算单元，都永远守恒。
问题35：Tecplot中如何无量纲化数据
data－alter里面写个公式就可以了
问题36：如何将pre的文件导入gambit
在pre里面将文件保存为.stp格式即可导入gambit
问题37：gambit里的实体和虚体有什么区别
gambit的实体和虚体在生成网格和计算的时候对于结果没有任何影响，实体和虚体的主要区别有以下几点：
1。实体可以进行布尔运算但是虚体不能，虽然不能进行布尔运算，但是虚体存在merge，split等功能。
2，实体运算在很多cad软件里面都有，但是虚体是gambit的一大特色，有了虚体以后，gambit的建模和网格生成的灵活性增加了很多。
3。在网格生成的过程中，如果有几个相对比较平坦的面，可以把它们通过merge 合成一个，这样，作网格的时候，可以节省步骤，对于曲率比较大的面，可能生成的网格质量不好，这时候，你可以采取用split的方式把它划分成几个小面以提高网格质量
1. FlUENT 1.1 求解方面 1.1.1 floating point error是什么意思？怎样避免它？ Floating point error已经提过很多次了并且也已经对它讨论了许多。下面是在Fluent论坛上的一些答案： 从数值计算方面看，计算机所执行的运算在计算机内是以浮点数（floating point number）来表示的。那些由于用户的非法数值计算或者所用计算机的限制所引起的错误称为floating point error。 1）非法运算：最简单的例子是使用Newton Raphson方法来求解f(x)=0的根时，如果执行第N次迭代时有，x=x(N)，f’(x(N))=0，那么根据公式x(N+1)=x(N)-f(x(N))/ f’(x(N))进行下一次迭代时就会出现被0除的错误。 2）上溢或下溢：这种错误是数据太大或太小造成的，数据太大称为上溢，太小称为下溢。这样的数据在计算机中不能被处理器的算术运算单元进行计算。 3）舍入错误：当对数据进行舍入时，一些重的数字会被丢失并且不可再恢复。例如，如果对0.1进行舍入取整，得到的值为0，如果再对它又进行计算就会导致错误。 避免方法 计算和迭代我认为设一个比较小的时间步长会比较好的。或者改成小的欠松驰因子也会比较好。从我的经验来看，我把欠松驰因子设为默认值的1/3；降低欠松驰因子或使用耦合隐式求解；改变欠松驰因子，如果是非稳态问题可能是时间步长太大；改善solver-control-limits 比例或许会有帮助；你需要降低Courant数；如果仍然有错误，不选择compute from初始化求解域，然后单击init。再选择你想从哪个面初始化并迭代，这样应该会起作用。另外一个原因可能是courant数太大，就样就是说两次迭代之间的时间步太大并且计算结果变化也较大（残差高）。 网格问题当我开始缩放网格时就会发生这个错误。在Gambit中，所有的尺寸都是以mm 为单位，在fluent按scale按钮把它转换成m，然后迭代几百次时就会发生这种错误。但是当我不把网格缩放到m时，让它和在Gambit中一样，迭代就会成功；我认为你应当检查网格，你的网格数太多了，使用较少的网格问题就会解决；网格太多，计算机资源不够用，使使比较粗的网格。 边界条件在我的分析中，我设了一个wall边界条件来代迭axis边界条件，结果fluent拒绝计算并告诉我floating point error。你的边界条件不能代表真实的物理现象；错误的边界条件定义可能会导致floating point error。例如把内边界设成interior；一次我使用对称边界条件模拟2D区间时也遇到这种问题，我把symmetry设为axe symmetric，就发生了floating point error；检查你设的湍流参数，减小湍流强度，先进行50次迭代。 多处理器问题我近来在进行多处理器模拟时也遇到相似的问题。问题的解决方法是在单个处理器上运行，这样就运算得很好。 错误迭代以错误的条件来初始化，在开始迭代时就会发生floating point error。 1.1.2 coupled和segregated求解有什么区别？ Coupled会同时求解所有的方程（质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程）而不是单个方程求解（方程互相分离）。当速度和压力高度耦合（高压和高速）时应该使用耦合求解，但这样会需要较长的计算时间。 在耦合求解中，能量方程中总是包含组分扩散（Species Diffusion Term）项。
Fluent性能分析 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
ANSYS 15.0 系列测试报告 FLUENT 15.0 VOF模型 测试人：崔亮安世亚太公司 测试时间：2013.12.01
1、仿真平台 HP Z820工作站，Intel Xeon E5-2690 * 2，内存64GB，2TB SATA硬盘。安装ANSYS 15.0 Preview3版本。 2、仿真模型 对某车型上带有底部隔板的油箱，在车辆加速时油箱内燃油晃动的瞬态过程进行瞬态仿真分析，网格单元数约10万，使用FLUENT的VOF模型计算空气和燃油的两相交界面。重点考察FLUENT 15.0中VOF模型的计算效率和两相交界面捕捉精度的提升。 测试案例的几何形状 测试案例的网格模型 3、试用情况 1）.稳定性 在整个试用过程中，软件保持稳定，未出现任何不流畅、死机、系统崩溃等情况。2）.流畅度 模型拖动、旋转、缩放等操作十分流畅，模型设定及求解过程操作十分流畅。 3）.效率 该模型使用0.0005秒的时间步长进行瞬态计算，共计算了2000步，共计1.0秒时长。使用15.0 Preview3版本所用的计算时间为3693秒。之前使用13.0版本计算该模型所用计算时间为4381秒。新版本提速15.7%。 4）.硬件资源调用情况 由于该模型网格数量较少，仅使用单核进行求解计算。在整个计算过程中，单核占用率达到100%，内存占用峰值约为400 MB。之前使用13.0版本计算该模型的内存占用峰值约
为450兆。新版本对内存的峰值占用约为旧版本的90%左右。 5）.计算精度 VOF模型的计算精度体现在两相交界面捕捉的清晰程度，15.0版本的交界面捕捉清晰程度比旧版本略有提升，对于一些较小的气泡有着更好的捕捉能力。 t=0.45s时，15.0版本和13.0版本计算的两相交界面对比 t=0.45s时，15.0版本和13.0版本计算的两相交界面对比 4、总结 在ANSYS 15.0 Preview3版本的试用过程中，对FLUENT 15.0中VOF模型的计算效率提升感到满意，相比较于旧版本，约有15%的计算速度提升，这对缩短仿真分析的周期有极大帮助；还有约10%的内存峰值占用量下降，这对于合理利用现有硬件资源进行更大规模的模型计算有着重要意义。此外，新版本VOF模型的计算精度也有所提升，两相交界面捕捉更加锐利，对于一些较小的气泡，相对于旧版本有着更好的捕捉能力
1什么叫松弛因子？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？ 1、亚松驰（Under Relaxation）：所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减，以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写 出时，为松驰因子（Relaxation Factors）。《数值传热学-214》 2、FLUENT中的亚松驰：由于FLUENT所解方程组的非线性，我们有必要控制的变化。一般用亚松驰方法来实现控制，该方法在每一部迭代中减少了的变化量。亚松驰最简 单的形式为：单元内变量等于原来的值加上亚松驰因子a与变化的积, 分离解算器使用亚松驰来控制每一步迭代中的计算变量的更新。这就意味着使用分离解算器解的方程，包 括耦合解算器所解的非耦合方程（湍流和其他标量）都会有一个相关的亚松驰因子。在FLUENT中，所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如：某些湍流或者高Rayleigh数自然对流问题），在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如 果经过4到5步的迭代残差仍然增长，你就需要减小亚松驰因子。有时候，如果发现残差 开始增加，你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。 最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件，并对解的算法做几 步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是，亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加， 但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算 并回到最后保存的较好的数据文件。注意：粘性和密度的亚松驰是在每一次迭代之间的。 而且，如果直接解焓方程而不是温度方程（即：对PDF计算），基于焓的温度的更新是要进行亚松驰的。要查看默认的亚松弛因子的值，你可以在解控制面板点击默认按钮。对于 大多数流动，不需要修改默认亚松弛因子。但是，如果出现不稳定或者发散你就需要减小 默认的亚松弛因子了，其中压力、动量、k和e的亚松弛因子默认值分别为0.2，0.5，0.5和0.5。对于SIMPLEC格式一般不需要减小压力的亚松弛因子。在密度和温度强烈耦合 的问题中，如相当高的Rayleigh数的自然或混合对流流动，应该对温度和/或密度（所用 的亚松弛因子小于1.0）进行亚松弛。相反，当温度和动量方程没有耦合或者耦合较弱时，流动密度是常数，温度的亚松弛因子可以设为1.0。对于其它的标量方程，如漩涡，组分，PDF变量，对于某些问题默认的亚松弛可能过大，尤其是对于初始计算。你可以将松弛因子设为0.8以使得收敛更容易。 SIMPLE与SIMPLEC比较 在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默认是SIMPLE算法，但是对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松驰迭代时，具体介绍如下: 对于相对简单的问题（如：没有附加模型激活的层流流动），其收敛性已经被压力速
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。 计算流体力学方法很好地克服了前面两种方法的弱点，与传统的理论分析方法、实验研究方法一同组成了研究流体流动问题的完整体系。计算流体力学的发展，先后经历 2 FLUENT软件介绍 FLUENT软件是由美国FLUENT公司开发的著名的CFD计算分析软件，在航空、航天、透平机械、汽车、船舶、机械、化工、石化、计算机、半导体、能源、医学等领域得到了广泛的应用。能够解决流动、传热、化学反应、燃烧、多相流、旋涡流动等问题。 FLUENT软件研究的流动模型包括了定常和非定常流动，层流(包括各种非牛顿流模型)，紊流(包括最先进的紊流模型)，不可压缩和可压缩流动，传热和化学反应等。FLUENT软件设计基于“CFD计算机软件群的概念”，针对每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等各方面达到最佳。不同领域的计算软件组合起来，成为CFD软件群，从而高效率地解决各个领域的复杂流动的计算问题，在各软件之间可以方便地进行数值交换，采用统一的前后处理工具，省去了科研工作者在计算方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动，而可以将主要精力用十物理问题本身的探索上。 流体有限体积法(Finite V olume Method，简称FVM)是目前计算流体动力学领域内应用最普遍的一种对偏微分方程组的离散方法。FLUENT软件就是采用C语言编写的基于非结构化网格和有限体积法的通用CFD求解器，它推出了多种优化的物理模型，如定常和非定常流动;层流(包括各种非牛顿流模型);紊流(包括最先进的紊流模型);不可压缩和可压缩流动;传热;化学反应等。对每一种物理问题的流动特点，有适合它的数值解法，用户可对显式或隐式差分格式进行选择，以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。 在FLUENT 5.0之后的版本中，都采用GAMBIT的专用前处理软件。GAMBIT软件是面向CFD的专业前处理器软件，它包含全面的几何建模能力，也可以从主流的CAD/CAE软件导入几何体和网格，GAMBIT强大的布尔运算能力为建立复杂的几何模型提供的极大的方便。GAMBIT功能强大的网格划分工具，可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量的网格。GAMBIT中专有的网格划分算法可以保证在较为复杂的几何区域直接划分出高质量的六面体网格。GAMBIT中的TGRID方法可以在极其复杂的几何区域中划分出与相邻区域网格连续的完全非结构化的网格，GAMBIT网格划分方法的选择完全是智能化的，在选择一个几何区域后GAMBIT会自动选择最合适的网格划分算法，使网格划分过程变得极为容易。 通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。
FLUENT软件学习报告 一、软件简介 CFD商业软件FLUENT，是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压 FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。 从本质上讲，FLUENT只是一个求解器。FLUENT本身提供的主要功能包括导入网格模型、提供计算的物理模型、施加边界条件和材料特性、求解和后处理。FLUENT支持的网格生成软件包括GAMBIT、TGRid、prePDF、GeoMesh和其他CAD/CAE软件包。 二、软件使用方法 本学习报告将以一简单算例—台阶运动演示FLUENT软件与GAMBIT及CAD 的结合使用。 2.1 物理模型 二维后台阶运动的计算区域如图2-1所示。计算区域为0.4m×1.2m,台阶长度为0.2m，高度为0.1m。 2.2在CAD中生成几何模型 在CAD中按下列步骤生成如图2-1几何模型：
（1）绘制求解区域形状。 （2）调用PEDIT命令，将构成台阶及边界的线生成多段线。 （3）调用REGION命令，将多段线形成的封闭区间生成区域。 （4）调用EXPORT命令，将绘图结果导出为ASCI格式文件命名为台阶，以便在GAMBIT中进行后续处理。 图2-2是在AUTOCAD中绘制的后台阶绕流的几何模型，该结果包含一个局域。 2.3在GAMBIT中划分网格 在AUTOCAD中生成了一个二维台阶的几何模型，该模型包含一个区域，现在转入到GAMBIT中进行网格划分。 按照导入几何模型、生成流体区域、划分网格、定义边界类型和区域类型的步骤完成GAMBIT划分网格的工作。网格划分完成后输出保存为MSH格式的网格文件。绘制结果如图2-3. 图2-3 网格
建筑群风场fluent计算分析大作业 一、建筑群风场分析目的及计算模型的选取 1、建筑群风场分析的目的 随着城市人口的集中和建筑技术的发展，建筑物之间的间距也变得越来越小，这些建筑物对周围环境风场的影响较大，风力载荷正成为建筑群设计中必须考虑的重要因素。风对建筑物以及建筑物周围环境的影响具体表现为以下几点： （1）在建筑物比较密集的地方，建筑物改变了原来的风场，在相同条件下，建筑物周围的局部风速增大。 （2）风力载荷是一种随机载荷, 受建筑物高度、风向、风的强度以及持续时间的影响很大。高层建筑物周围的局部负压过大, 使得建筑物顶局部掀起或装饰玻璃破碎、脱 落。 （3）建筑物的外轮廓形状一般都是非流线形的, 因而流场不可避免地伴随有分离流动、涡的脱落和振荡.这些现象会在建筑物的居室产生严重的噪音, 更严重时还会引起结 构和流体的耦合震荡。 因此，研究建筑群风场的速度分布、静压分布十分有必要。 2、计算模型选择 当建筑物是钝体，空气绕过钝体时的风场和绕过流线体时存在着分离流和剪切层的非定常振动，钝体周围流场十分复杂，是由撞击、分离、再附、环绕和旋涡等确定的。另外，建筑物通常建造在大气边界层。在大气边界层中，气流质点运动杂乱无章，气流流动表现为湍流状态。湍流是由大小不同尺度的涡体叠合而成，对时间和空间都是非线性的随机运动的，因此使用湍流模型解决此问题。在湍流模型中，基于Reynolds时均的Realizable K-ε模型能
在整体上很好地反映出建筑物表面风压的变化趋势，模拟结果与试验值相差较小且计算效率高，所以选用该模型。 二、计算模型设置 1、边界条件选取 计算流域入流处采用 FLUENT 中的速度进口边界条件（velocity-inlet ）。边界条件用于定义在流动进口处的流动速度及相关其它标量型流动变量。该边界条件适用于不可压缩流动，对于可压缩流动问题时会使得入口处的总温度或总压有一定的波动，导致非物理结果，所以可压缩流问题不适合采用速度进口边界条件。本文为不可压缩流，可采用以 velocity-inlet 边界。需对流动速度 v 、k 和ε定义。设建筑物所在地形为B 类地形，其风场为B 类风场，10m 高度处、10min 平均的基本风压为 w0=0.35kPa ，相应的标准高度处平均风速为u0＝23.7m/s ；则人口处的湍流强度I 、湍流动能K 和湍流耗散率 ε的具体表达式如下 21.5()k u I =?； 3342 0.09k l ε=； 0.250.3150.1()5450450z I z z -≤??=?<≤?? 其中z ，u 分别是流域中任意高度和对应的平均风速，z 由模型底部开始算起。l 为湍流积分尺度，采用经验公式0.5100(l z =。平均风速剖面、湍动能，c 和耗散率 值采用Fluent 提供的UDF 编程与Fluent 作接口实现。 出口采用完全发展出流边界条件（outflow ）。Outflow 边界条件用于出流边界上的压力或速度都未知的情况，适用于出口处流动是完全发展的情况。 计算流域顶部和两侧采用对称边界条件（symmetry ），适用于流动及传热场是对称的
第四章Fluent后处理 利用FLUENT 提供的图形工具可以很方便的观察CFD 求解结果，并得到满意的数据和图形，用来定性或者定量研究整个计算。本章将重点介绍如何使用这些工具来观察您的计算结果。 1 生成基本图形 在FLUENT中能够方便的生成网格图、等值线图、剖面图,速度矢量图和迹线图等图形来观察计算结果。下面将介绍如何产生这些图形。 一、生成网格图 生成网格或轮廓线视图的步骤 (1)打开网格显示面板 菜单：Display –〉Grid... 图4-1 网格显示对话框 (2)在表面列表中选取表面。点击表面列表下的Outline 按钮来选择所有“外”表面。如果所有的外表面都已经处于选中状态，单击该按钮将使所有外表面处于未选中的状态。点击表面列表下的Interior 按钮来选择所有“内”表面。同样，如果所有的内表面都已经处于选中状态，单击该按钮将使所有内表面处于未选中的状态。 (3)根据需要显示的内容，可以选择进行下列步骤： 1)显示所选表面的轮廓线，在图4-1所示的对话框中进行如下设置：在Options 项选择Edges，在Edge Type 中选择Outline。 2)显示网格线,在Options 选择Edges，在Edge Type 中选择ALL。 3)绘制一个网格填充图形,在Options 选择Faces。显示选中面的网格节点,在Options 选择Nodes。
(4)设置网格和轮廓线显示中的其它选项。 (5)单击Display 按钮，就可以在激活的图形窗口中绘制选定的网格和轮廓线。 二、绘制等值线和轮廓图 生成等值线和轮廓的步骤： 通过图4-2 所示的等值线对话框来生成等值线和轮廓。 菜单：Display –〉Contours... 图4-2 等值线对话框 生成等值线或轮廓的基本步骤如下： (1) 在Contours Of 下拉列表框中选择一个变量或函数作为绘制的对象。首先在上面的列表中选择相关分类；然后在下面的列表中选择相关变量。 (2) 在Surfaces 列表中选择待绘制等值线或轮廓的平面。对于2D情况，如果没有选取任何面，则会在整个求解对象上绘制等值线或轮廓。对于3D情况，至少需要选择一个表面。 (3) 在Levels 编辑框中指定轮廓或等值线的数目。最大数为100。 (4) 如果需要生成一个轮廓视图，请在Option 中选中Draw Profiles 选项。在轮廓选项对话框中(如图4-3)，可以如下定义轮廓：
沿程损失阻力系数 工程力学2007级李济然 20071210114 一概述： 沿程损失水流流动过程中，由于固体壁面的阻滞作用而引起的摩擦阻力所造成的水头损失。流体流动中为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失。沿程阻力损失与长度、粗糙度及流速的平方成正比，而与管径成反比，沿程能量损失的计算公式是: h r=λv2/(2dg) 其中：l为管长，λ为沿程损失系数，d为管道内径，v2/(2g)为单位重力流体的动压头（速度水头），v为流体的运动粘度系数。 沿程损失能量损失的计算公式由带粘性的伯努利方程: v12/(2g)+p1/(ρg)+z1=v22/(2g)+p2/(ρg)+z2+h f 推出: h f=(p1-p2)/ (ρg) 其中： v22/(2g)——单位质量流体的动能（速度水头）。流体静止时为0。 Z ——单位质量流体的势能（位置水头）。 p/(ρg)——单位质量流体的压力能（压强水头）。 又由量纲分析的π定理，得出Δp/(ρV2/2)=λL/d，计算出达西 λ=f(Re)由于摩擦因子λ=2Δpd/(LρV2)，则h f=λLV2/(2gD) d Re=Vd/v和v=μ/ρ，则λ=f(R e d)
湍流光滑管的沿程损失系数按卡门一普朗特（Karmn-Prandtl）公式: 1/λ1/2=2lg(Reλ1/2)-0.8 当105＜Re＜3×106时，尼古拉兹的计算公式为: λ=0.0032+0.221Re-0.237 1．湍流粗糙管过渡区 :26．98（d/ε）8/7＜Re＜2308（d/ε）0.85为湍流粗糙管过渡区。该区域的沿程损失系数与按洛巴耶夫（Б.H.Лo6aeв）的公式进行计算，即 λ=1.42[lg(dRe/ε)]-2=1.42[lg(1.273qv/vε)]-2 2．湍流粗糙管平方阻力区:2308(d/ε)0.85 fluent计算分析报告 风扇的分析 学号：20xx04033073 班级：7403302姓名：喻艳平 Gambit 操作步骤 1. 选择分析软件 2. 修改内定值(Edit-Default) 3. 建立点→线→面→体积 4. 建立网格 5. 定义边界条件、流体或固体 6. 检视格点 7. 存档离开(save file and export mesh) 运行软件 进入软件，将模型导入gambit 建立旋转流体区 Operation ↓ GEOMETRY COMMAND BUTTON ↓ Geometry ↓ VOLUME COMMAND BUTTON ↓ Volume ↓ Create Real Cylinder 建立管道部分Operation----GEOMETRY COMMAND BUTTON---Geometry---VOLUME COMMAND BUTTON ---Volume---Create Real Cylinder 最终图形如下： 建立管道入进口处： 建立管道出口处： 处理风扇部分： 1. Volume 3 split with Volume 2 2. Volume 2 subtract Volume 1 风扇编号从内到外依次为1、2、3。处理管道部分： 计算出来的图 箱梁表面压力分布 阻力报告 升力报告 弯矩 箱梁附近的压强云图 箱梁附近的速度云图 箱梁附近速度矢量图 -6°攻角跨中截面压强等值线 一、前言 二、计算参数选择 为合理地对本项目主体建筑的风荷载分布状况进行分析，首先必须合理地选择计算模型以及涉及风荷载和CFD计算的有关参数。 建筑物计算模型 本项目主体建筑可以大致分为东、西两座塔楼和裙房三 轿车尾流fluent仿真分析与设计 1.1空气动力学在汽车中的应用 空气动力学特性是汽车的重要特性之一,它直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、舒适性与安全性。其中,空气动力学中的空气阻力(风阻)是影响油耗的首要因素,降低风阻系数则是提高汽车燃油经济性的重要途径之一。汽车空气动力学性能对汽车的安全性、经济性和舒适性具有重要影响。汽车空气动力学的首要研究任务是通过试验或者数值模拟研究获得汽车行驶时汽车本身所受到的气动力的变化，改善汽车的行驶性能，评价汽车的节能水平。 1.2阶背式轿车与直背式轿车简述 阶背式轿车国际上简称L型车，也称为三厢式轿车，具有后备箱。它通常是中高档轿车的款式，涵盖的车型最多，从夏利三厢、富康988、捷达、奥迪一直到凯迪拉克、劳斯莱斯。在一般人的眼中，这车型是引擎置在车头，中间省几个座位，四扇车门，车尾有个分隔的行李厢，即三厢式设计。缺点是扁阔的尾厢放不下较大件的行李，而且乘客在行车时，也照顾不到放在后备厢的东西。在驾驶方面，由于车身重心是在前方偏中位置，所以有中性转向的特性。随着生活水平的日益提高, 外出旅行成了人们休闲的新时尚, 直背式旅行轿车(简称直背式轿车)在人们旅行时起着非常重要的作用, 既能载人又能载物.但缺点是后行李仓空间不足以简化的直背式轿车模型为研究对象。 1.3国内外研究现状 当前国内外对汽车外流场的研究已经比较深入，已经有大量的相关文献发表，北航的康宁、李光辉教授借助商用计算流体力学软件STAR-CD,利用移动边界条件进行三维数值模拟,计算加装行李架前后的轿车在不同车速下的车身气动阻力系数和升力系数,并通过与试验结果的对比,验证数值计算结果的正确性。计算结果表明,不同剖面形状的行李架对直背式轿车外 10、计算结果后处理 1）创建要进行后处理的表面 FLUENT中的可视化信息基本都是以表面({surface)为基础的。有些表面，如计算的进口表面和壁面等，可能已经存在，在对计算结果进行后处理时直接使用即可。但多数情况下，为了达到对空间任意位置上的某些变量的观察、统计及制作XY散点图，需要创建新的表面。FLUENT提供了多种方法，用以生成各种类型的表面。FLUENT在生成这些表确后，将表面的信息存储在案例文件中。现简要介绍这些表面。 ?区域表面（Zone Surfaces)。如果用户想创建一个与现有的单元区域(或单元面区域)包含相同单元(或单元面)的单元区域(或单元面区域).可使用这种方式创建区域表面。当需要在边界上显 示结果时，这类表面非常有用。用户可通过Surface / Zone命令打开Zone Surface对话框，来生成这类表面。 ?子域表面(Partition Surfaces)。当用户使用FLLENT的并行版本时，可通过两个网格子 域的边界来生成表面。用户可通过Surface /Partition命令打开Partition Surface对话框，来生成这类表面。 ?点表面(Point Surfaces)。为了监视某一点处的变量或函数的值，需要创建这类表 面。用户可通过Surface / Point命令打开Point Surface对话框，来生成这类表面。 ?线和耙表面(Line and Rake Surfaces)。为了生成流线.用户必须指定一个表面，粒子将从这个表 面释放出来。线表面和耙表面就是专为此设计的。一个耙表面由一 组在两个指定点间均匀分布的若于个点组成，一个线表面只是一个指定了端点且在计算域内延伸的一条线。用户可通过Surface/Line/R ake。命令打开Line / Rake Surface对话框，来生成这类表而。 ?平面(Plane Surface):如果想显示计算域内指定平面上的流场数据，则可创建这 类表面。该类表面通过指定3个点来定义。用户可通过Surface /Plane命令打开Plane Surface对话框，来生成这类表面。 ?二次曲面(Quadric Surfaces]:为了显示在一条直线、平面、圆、球或二次曲面上的数据，用户可输入用于定义这个几何对象的二次函数的系数来创建它。该 一年一度的毕业设计就要到来了，CAE软件依然是流体专业众多学子毕设的拦路虎，为了使各高校流体同学顺利完成毕业设计以及有志于在流体行业有一番作为的青年才俊迅速掌握一门技能，从而更好地适应职场需求，北京经纬云图仿真科技有限公司感谢各位同行的支持和厚爱，特组织各方面CAE软件专家长期进行免费在线网络培训，诚邀您的参与！特此声明：本公司的所有培训将主要以工程实例为基础进行，让您真正的学到知识，懂得原理，而不仅仅是简单的软件操作。最重要的一点是为了回馈广大同仁们，本公司的培训完全免费，机不可失失不再来啊！ 主办单位：北京经纬云图仿真科技有限公司 培训时间：每周五晚8：00---9：30 培训方式：在线免费网络培训 培训2000人QQ群：281194860（参与培训请加入，注明：FLUENT培训） 培训内容：见附录 附录：1，基础流动计算 以AICD装置为例，说明利用fluent进行基础的流动模拟的步骤，包括计算设置和简单的后处理 2，两相流Mix模型应用 以某烟雾报警器为例，利用mix两相流模型，预测烟雾报警器内部的烟雾浓度分布 3，空化问题 以某拉瓦尔喷管型的空化装置为例，利用mix两相流模型和空化模型，计算装置内的水的空化情况 4，水的蒸发和凝结 以某水蒸气动力装置为例，利用mix两相流模型和蒸发凝结模型（fluent自带蒸发凝结模型和udf编程），并利用瞬态计算的方法，得到装置的瞬时流场分布和水凝结情况 5，湿空气的露点问题 以某实验装置为例，说明露点问题与蒸发凝结问题的本质区别，利用mix两相流模型和udf 露点模型，计算过冷空气中的水析出的问题，并与理论结果进行对比 6，萃取问题（溶液间传质问题） 以某反应塔的一层为例，利用mix两相流模型、组分输运模型和udf传质模型，计算甲苯的萃取过程，以及利用瞬态计算的方法，得到脉动进口条件对于萃取过程的影响 7，水中气泡上升 以某鱼缸中通过气泡的模型为例，利用vof两相流模型和udf气泡源，利用瞬态计算的方法，得到水中的连续气泡上升的流动动画 8，融化、蒸发联合作用问题 以低压力环境中的固态铝加热为例，利用vof两相流模型、融化凝固模型、蒸发凝结模型和udf加热源，利用瞬态计算的方法，计算铝融化后的液面形状 9，粒子冲蚀问题 由于目前我尚未开始我的课题，下面我就利用fluent对空气在一个喷管内的流动做流场分析，fluent用的是有限体积法来进行计算仿真。 该喷管模型如下：这是一段缩放型喷管，空气在压力作用下从左端进入喷管，从右端出来。进口的压力为1atm，出口的平均压力为0.843atm。管直径为40mm，长度为160mm。 图1 喷管示意图 如上图所示，空气在一个大气压的作用下通过平均背压为0.843atm的缩放型喷管。背压是以正弦波的规律变化的，即 我要做的工作是在gambit中建立该喷管的二位模型，再利用fluent求解器计算喷管内的不定常流动。 首先，利用gambit建立二维喷管的计算模型。模型如下图所示。由于喷管是对称结构，因此先建立上半部分的模型。 图2 用gambit建立的喷管轮廓图 建模完成以后，对各条边进行节点划分。然后再创建结构化网格。创建的结构化网格如下图所示。 图3 区域内的网格图 网格划分完成以后，开始设置边界类型。设置网格类型包括以下几个步骤：(1)确定进口边界类型；(2)确定出口边界类型；(3)确定固壁边界类型；(4)定义对称面。 以上工作都完成以后，要输出网格文件。输出网格文件以后，再利用fluent 进行喷管内流动的仿真计算。 利用fluent进行喷管内流动的仿真计算步骤如下： (1)读入网格文件，读入网格文件以后，将会在信息反馈窗口显示网格的有关信息，如果没有错误就可以继续进行，若有错误，要重新设定gambit中的网格。 (2)下面再检查网格，fluent将会对网格进行各种检查，并将结果在信息反馈窗口中显示出来，其中要特别注意最小体积一项，要确保为正数，否则无法计算。 (3)检查网格没有问题后，要显示网格。由于显示的网格图形不是整体，而仅仅是图形的一半。为了更好的显示网格图形，可以利用镜面反射功能，以对称面为镜面，进行对称反射并构成一个整体。如下图所示： 图4 整体区域的网格图 (4)设置长度单位及压强单位，由于fluent默认的长度单位是m，要将单位改成mm；再重新设定压强的单位，定义压强的单位为大气压atm，它不是fluent 的默认单位，其默认单位为Pa。 (5)建立求解模型。选择耦合、隐式求解器，先求解定常流动，将求解的值作为非定常流动的初始值。再选择湍流模型为Spalart-Allmaras模型，该湍流模型是一种相对简单的一方程模型，仅考虑了动量的传递方程。在气体动力学中，对于有固壁边界的流动，利用Spalart-Allmaras模型计算边界层内的流动以及压力梯度较大的流动都可得到较好的结果。 (6)设置流体属性。选择理想气体定律来计算流体的密度。此时，fluent会自动激活求解能量方程，不用再到能量方程设置对话框中进行设置了。 (7)设置边界条件。先将初始压强设置为0atm后，在边界条件设置时，将是以绝对压强给定的。边界条件中压强的给定总是相对于工作压强的。分别设置喷管的入口和出口边界条件。 亚临界雷诺数下串列双圆柱与 方柱绕流的数值模拟 欧阳光明（2021.03.07） 摘要：本文运用Fluent软件中的RNG k-ε模型对亚临界雷诺数下二维串列圆柱和方柱绕流问题进行了数值研究，通过结果对比，分析了雷诺数、柱体形状对柱体绕流阻力、升力以及涡脱频率的影响。一般而言，Re数越大，方柱的阻力越大，圆柱体则不然；而Re越大，两种柱体的升力均越大。相对于圆柱，同种条件下，方柱受到的阻力要大；相反地，方柱涡脱落频率要小。Re越大，串列柱体的Sr数越接近于单圆柱体的Sr数。 关键字：圆柱绕流、升力系数、阻力系数、斯特劳哈尔数 在工程实践中，如航空、航天、航海、体育运动、风工程及地面交通等广泛的实际领域中，绕流研究在工程实际中具有重大的意义。当流体流过圆柱时, 由于漩涡脱落，在圆柱体上产生交变作用力。这种作用力引起柱体的振动及材料的疲劳，损坏结构，后果严重。因此，近些年来，众多专家和学者对于圆柱绕流问题进行过细致的研究，特别是圆柱所受阻力、升力和涡脱落以及涡致振动问题。 沈立龙等[1]基于RNG k?ε模型，采用有限体积法研究了亚临界雷诺数下二维圆柱和方柱绕流数值模拟，得到了圆柱和方柱绕流 阻力系数Cd与Strouhal 数随雷诺数的变化规律。姚熊亮等[2]采用计算流体软件CFX中LES模型计算了二维不可压缩均匀流中孤立圆柱及串列双圆柱的水动力特性。使用非结构化网格六面体单元和有限体积法对二维N- S方程进行求解。他们着重研究了高雷诺数时串列双圆柱在不同间距比时的压力分布、阻力、升力及Sr数随Re 数的变化趋势。费宝玲等[3]用FLUENT软件对串列圆柱绕流进行了二维模拟，他们选取间距比L/D(L为两圆柱中心间的距离，D为圆柱直径)2、3、4共3个间距进行了数值分析。计算均在Re = 200 的非定常条件下进行。计算了圆柱的升阻力系数、尾涡脱落频率等描述绕流问题的主要参量，分析了不同间距对圆柱间相互作用和尾流特征的影响。 圆柱绕流的一个重要特征是流动形态取决于雷诺数。Lienhard[4]总结了大量的实验研究结果并给出了圆柱体尾流形态随雷诺数变化的规律。当Re<5时，圆柱上下游的流线呈对称分布,流体并不脱离圆柱体，没有旋涡产生。此时与理想流体相似，若改变流向，上下游流形仍相同。当5 定义材料的方法 FLUENT预定义了一些材料，用户可自定义新材料，还可从材料数据库中复制己有材料，或者修改已有材料。所有材料的定义、复制和修改，都是通过Meterials对话框来实现的。 在对话框中，可在相应条目下选择或输入相关数据，从而实现对材料的创建、修改和删除。下面结合主要条目的说明来介绍对话框的使用。 Name：显示当前材料的名称。如果用户想要生成新材料，无论是采用创建还是采用复制的方法，可在此输入所要生成材料名称。如果要修改已存在的材料，则需要从右边的Fluid Materials（或Solid Materials）下拉列表中已有材料。 Chemical Formula：显示材料的化学式。 Material Type：该下拉列表框包含有所有可用的材料类型清单。Fluent默认的材料类型只有Fluid和solid.如果模拟组分运输，会增加Mixture材料类型。如果模拟离散项，还可能出现其他类型。 Fluid Materials/Solid Materials：下拉列表框包含与在Material Type中所选材料类型对应的已定义的全部材料清单。 Order Materials By：允许用户对已存在的材料名称进行排名。排名顺序可安Name和Chemical Formula。 Datebaxxxxse：打开Fluent提供的数据库，用户可从中复制预定义的材料到当前求解器中。数据库提供了许多常用的材料。例如，可从数据库中将Water复制过来，然后在这个对话框中对其进行适当修改，water便成了当前求解器中可以使用的材料。默认情况下，只有数据库中的air（空气)和aluminum(铝)出现在当前求解器中。 properties:包含材料的各种属性，用以让用户确认或修改。这些属性的范围因当前使用的计算模型不同而不同。经常使用的条目包括Density(密度)、（常压比热容)、Thermal 有限元与流场分析 有限元与流场分析 Fluent作业 姓名：陈哲林 学号：3090000223 专业：机械电子工程 2012-4-7 有限元与流场分析 Fluent 陈哲林（3090000223） 作业内容：128页2（1）轴承座的实体建模。 一、概述： 在实际生活中，管道流动十分常见。这次作业模拟的是寝室水龙头中水流的流动。 二、简介： 如图所示，其中地面设计为宽40mm的正方形，长度为200mm，水龙头头部半径为50mm。 三、操作步骤： 1. 利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型 步骤1：文件的创建及其求解器的选择 (1) 启动Gambit软件 选择“开始”→“运行”命令，打开如图所示对话框，输入gambit，单击“确定”按钮。接着又会弹出如图所示对话框，单击Run按钮可以启动Gambit软件，它的窗口布局如图1-10所示。 (2) 建立新文件 选择File→New命令打开如图所示的Create New Session对话框。 在ID文本框中输入shuilongtou作为Gambit要创建的文件名。选中Save current session 复选框,然后单击Accept按钮。 (3) 选择求解器 通过单击主菜单中的Solver在子菜单中选择FLUENT5/6。 步骤2：创建控制点 选择Operation→Geometry→Vertex，打开如图1-14所示对话框。 在Global选项区域内的x、y和z坐标对应的3个文本框中，依次输入其中一个控制点的坐标，在图形窗口中绘制出所有的控制点，如图所示。 步骤3：创建边 选择Operation→Geometry→Edge，打开Create Straight Edge对话框 得到水龙头草图。 步骤4：创建面 选择Operation→Geometry→Face ，打开Create Face From Wireframe对话框利用Gambit软件右下角Global Control中的按钮，就可以得到如图水龙头面图 步骤5：创建体 选择Operation→Geometry→Volume ，打开Sweep Faces对话框fluent计算分析报告
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