fluent的一个实例(波浪管道的内部流动模拟).

3.3 实验一：管内层流流动数值计算3.3.1 计算目的1、初步掌握软件的操作与边界条件设置方法；2、通过模拟计算了解圆管层流的入口段流动与充分发展段流动特点及边界层在入口处生长，然后，不断增加，直至两边相交于管中心线（管子足够长），管段进入充分发展段，在充分发展段形成抛物线分布等知识。

3.3.2 物理问题流体在水平圆管内流动，管径D =0.2 m 管长 L =8 m. 入流速度V in =1 m/ s 截面上速度认为一致，密度ρ=1 kg/ m 3, 粘性系数 µ= 2 x 10-3kg/(ms ). 雷诺数Re 100avg V D ρµ==，其中：V avg =1m/s 为入口平均速度, 应用Fluent 求解。

3.3.3 具体操作在GAMBIT 中创建如下物理模型。

首先，利用轴对称图形，我们创建四个节点。

然后连接各相邻节点，形成矩形。

再形成面。

运行GAMBIT ，选择求解器为Fluent5/6。

3.3.3.1 创建节点与面 （1）创建节点：（（0,0.1进入界面：操作：> Vertex Command Button > Create Vertex进入界面：x=0；y=0；z=0，点击Apply. 便创建了vertex.1 (0,0,0)点。

重复操作，创建：V ertex 2: (0,0.1,0)，Vertex 3: (8,0.1,0)，Vertex 4: (8,0,0) 二维问题，Z轴省略默认为赋值为0。

操作：Global Control > Fit to Window Button可以查看整个图形，如下：（2）将节点连成线操作：> Edge Command Button > Create Edge选择矩形的两个点，点击Apply。

重复以上操作，可得4条线，得到一个矩形：（3）创建面操作：> Face Command Button > Form Face按下SHIFT键，鼠标点击每条边线，释放SHIFT键，则边线被选取，另外也可用以下方法进行操作：点击Edges右边的箭头：调入Edge List 窗口：点击ALL，选择所有边线，如下图。

FLUENT动网格应用——圆柱体在管道内
运动流场模拟
通过非结构网格的拉伸和重划，能够模拟固态边界的变形和运动，对于弹丸外流场以及汽车迎风流场这种条件，可以通过迎面来流速度相对模拟物体运动，但是对于计算域中含有静态固体边界的运动状态，还是需要通过动网格方法来模拟物体运动。

这里给出一个圆柱体在高速运动的流场模拟案例，以进行非结构动网格的应用和学习，上图中圆管静止，圆柱体以10m/s的速度在管内运动。

（本人比较恋旧，这里采用FLUENT15.0进行模拟计算）。

fluent流体仿真实例引言流体力学是研究物质的流动规律和力学性质的学科，而流体仿真则是在计算机环境下利用数值方法模拟流体力学过程的过程。

在流体力学研究和工程实践中，流体仿真已经成为一种非常重要的工具。

本文将探讨使用fluent软件进行流体仿真的实例，介绍其基本原理和应用。

什么是fluent？fluent是一种流体仿真计算软件，它被广泛应用于工业和学术研究领域。

fluent可以对不同类型的流体动力学问题进行建模和仿真，如空气动力学、燃烧和热传导等。

fluent是一款功能强大且易于使用的软件，能够提供准确可靠的流体力学仿真结果。

流体仿真的基本原理流体仿真建立在基本的流体力学原理之上，通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。

主要包括以下几个步骤：1. 建立几何模型在进行流体仿真之前，需要首先建立几何模型。

几何模型描述了流体领域的形状和结构，可以通过计算机辅助设计（CAD）软件进行建模。

常见的几何模型包括管道、汽车外形和飞机翼型等。

2. 网格划分网格划分是流体仿真中的关键步骤，它将流体区域分割为有限数量的小单元，称为网格。

不同的网格划分方式会对仿真结果产生影响，因此需要根据具体问题选择合适的网格划分方法。

3. 设置边界条件边界条件是仿真过程中的约束条件，描述了流场在模型边界上的行为。

根据具体问题，可以设置流体速度、压力和温度等边界条件。

4. 数值求解数值求解是流体仿真的核心步骤，通过数值方法对流体的运动进行模拟和计算。

常用的数值方法包括有限体积法和有限元法等。

5. 结果分析仿真计算完成后，需要对结果进行分析和后处理。

常见的后处理操作包括生成流线图、压力分布图和速度矢量图等。

一个fluent流体仿真实例为了更好地理解fluent的应用，我们以空气动力学为例进行一个流体仿真实例。

1. 几何模型建立假设我们要研究一辆汽车在高速行驶时的空气动力学性能。

首先需要在CAD软件中建立汽车外形的几何模型，包括汽车的车身、车轮和尾翼等。

FLUENT 算例——TurbulentPipeFlow （LES ）圆管湍流流动（⼤涡模拟）Turbulent Pipe Flow (LES) 圆管湍流流动（⼤涡模拟）以ANSYS 17.0为例问题描述考虑通过圆形截⾯直管道的流动问题，圆管直径，长度。

管道进⼝处的平均流速为，假设流体密度为定值，，流体动⼒粘性系数。

那么基于圆管直径、平均流速、流体密度、动⼒粘性系数算得该问题的Reynold数（Re）为接下来咱们⽤ANSYS FLUENT中的LES⽅法来求解该流动问题，绘制在距离进⼝处下游截⾯上随着半径变化的平均速度和均⽅根速度，并⽐较由LES⽅法和⽅法模拟得到的平均速度。

1 预分析和准备⼯作预分析在⼤涡模拟中，瞬时速度被分解为滤波后的分量以及剩余的残差分量，滤波后的速度分量表征了⼤尺度的⾮定常运动。

在LES中，⼤尺度的湍流运动被直接表征，⽽⼩尺度的湍流运动则⽤模型近似。

关于滤波速度的滤波⽅程可以从Navier-Stokes⽅程推出，由于残差操作，动量⽅程中的⾮线性对流项引⼊了⼀个应⼒张量的残差项，该残差应⼒张量需要通过构造模型来完成⽅程组的封闭，⽽FLUENT中提供了从易到难的多种模型。

既然咱们要求解，那么LES就是个⾮定常的模拟过程，需要在时域内向前推进。

为了收集统计平均量，⽐如平均和均⽅根（root mean square（r.m.s.））速度，咱们需要⾸先达到统计上的稳定状态（然后再开展统计平均的处理）。

作为对⽐，模型求得的平均速度也⼀并给出。

关于LES的详细理论和⽅程可以再很多湍流的书籍中找到。

准备⼯作LES是三维⾮定常计算（只能适⽤于三维问题和⾮定常问题），那么计算域是全部的管道。

在打开ANSYS之前，先创建⼀个⽂件夹turbulent_pipe_LES，然后⾥⾯在创建⼀个ICEM⽂件夹和FLUENT⽂件夹，分别⽤来存放ICEM的建模和画⽹格⽂件，以及FLUENT的计算⽂件。

2 构建⼏何模型打开ICEM CFD 17.0软件，在其中完成建模⼯作，咱们计算域是圆管内部流道，也就是⼀个圆柱体，让圆柱体的轴线沿着⽅向，进⼝截⾯位于上，圆⼼位于坐标原点。

fluent流体仿真实例Fluent是一种流体仿真软件，它广泛用于研究和优化各种流体系统。

本文将介绍Fluent的基本工作原理，并以一个实例为例说明如何使用Fluent进行流体仿真。

首先，Fluent采用有限体积法来解决流体问题。

这种方法将流体域划分为许多小的控制体积，并在每个体积中计算流体的平均速度、压力和温度。

然后，通过在体积之间应用质量和动量守恒方程以及其他物理方程来求解流体行为。

最后，Fluent通过计算流场中的速度、压力和温度分布来描绘流体的行为。

为了演示Fluent的用途，我们将以水的流动为例说明如何使用它进行流体仿真。

我们考虑一个具有弯曲管道的水流系统。

假设管道入口处是一个稳定的水流，出口处是一个自由表面，即水流向大气中自由流动。

我们想研究如何通过改变管道形状和入口速度来优化整个系统。

首先，我们需要使用CAD软件绘制出整个系统的几何形状，并将其导入到Fluent中。

然后，我们需要定义出入口处的水流速度和出口处自由表面的边界条件。

这些边界条件将告诉Fluent在哪里应该施加水流速度和处理自由表面的行为。

接下来，我们需要在Fluent中定义数值方法和物理模型。

对于数值方法，我们可以选择不同的离散化方法和求解器，以达到速度和精度的平衡。

对于物理模型，我们需要考虑水的流动特性，包括湍流、速度分布、压力分布等。

这将有助于我们更准确地预测水流的行为，并优化我们的设计。

最后，我们可以开始运行Fluent并分析结果。

Fluent将生成一个包括速度、压力和温度分布的二维或三维图像。

我们可以通过这些图像来研究水流的行为，并探索如何通过改变管道形状和入口速度来优化整个系统。

例如，我们可以通过改变管道半径和斜率来优化水流速度和压力分布。

总之，Fluent是一种广泛使用的流体仿真软件，它可以帮助我们更好地理解和优化各种流体系统。

通过使用Fluent，我们可以确定管道的最佳形状和入口速度，以确保流体系统的最佳性能。

FLUENT模拟泵内部流动的设置教程本教程以泵内定常流动数值模拟为例，详细讲述了如何应用FLUENT进行泵内流计算以及如何应用FLUENT进行简单的后处理。

基本步骤：1、启动FLUENT，选择3d求解器。

2、读入网格（×.msh）；3、检查网格，确保最小体积为正，选择grid→check菜单；4、缩放网格；5、光顺/交换网格；6、求解器设置；7、设置计算模型；8、设置运行环境，对于离心泵数值模拟一般不考虑重力；9、设置转速单位；10、定义材料，也可以进行自定义材料；11、定义边界条件；12、设置交界面；13、设置求解参数；14、监视残差；15、初始化流场；16、保存case文件；17、开始迭代计算；18、FLUENT后处理。

1、启动FLUENT，选择3d求解器。

启动后FLUENT界面如下图所示：2、读入网格（×.msh），选择file→read→case菜单；3、检查网格，确保最小体积为正，选择grid→check菜单。

Check无误后才可以进行下面的操作。

4、缩放网格，选择grid→scale菜单，弹出下图的对话框，直接输入Scale Factors点击Scale即可，一般缩小1000倍到毫米。

由于FLUENT默认的单位是米，所以必须进行网格缩放。

5、光顺/交换网格，选择grid→smooth/swap菜单，进入下面的界面；先点击Smooth，然后点击Swap直至Number Swapped为0。

6、求解器设置，选择define→models→solver菜单，进入求解器设置界面，如下图所示。

一般定常求解设置为分离求解器、隐式算法、三维空间、稳态流动、绝对速度、压力梯度为单元压力梯度计算；7、设置计算模型，选择define→models→viscous菜单，弹出湍流模型选择对话框。

一般选用标准k-ε模型，进入k-ε模型设置界面，一般保持默认即可；8、设置运行环境，选择define→operating condition菜单，弹出下面的对话框。

两相流管道仿真教程利用FLUENT对两相流管道内流场进行数值仿真，有如下步骤：1，利用Gambit软件，打开软件界面如下图：2，建立模型的几何文件：直接建体模型，如下图所示，管道圆柱形，长为5000mm，半径为500mm3，划分边界层网格：设置边界层首层厚度为2mm，其增长比率为1.2，层数为4，选择边界层施加面为face2，即为管道圆柱面4，划分体网格：对管道实体进行网格划分，可以直接对其进行体网格划分，选择管道实体volume.1，其他设置如下图所示，网格的Interval Size可以设置为10，点击Apply划分出的管道体网格以及边界层网格如上图所示5，设置入口边界条件，设置进口名称为Inlet ，类型为速度进口，面为Face.1，具体设置如下图所示：如下图所示：为face.2，如下所示：8，输出网格文件：如下图所示9，打开FLUENT软件，进行计算设置：首先设定单位为mm，如下图所示：10，设置操作环境，操作压强为101325帕，设置重力加速度为Y向为-9.8111，设置两相流模型：选取混合相模型，这里将固体颗粒相当做欧拉相进行研究，相数位2，如下图所示：12，选择湍流模型，根据管道模拟的实际情况，选取S-A湍流模型13，设置仿真材料，定义液相材料为水，参数为默认14，设置固体颗粒相计算材料，具体设置参数如下图所示：得到的材料栏的设置情况为15，对相进行设置，主相位水，选择材料为液态水，如下图所示：第二相为固体颗粒相，设置如下：16，设置两相之间的相互作用，采用默认设置，如下图所示：17，设置进口边界条件，如下图所示，类型为速度入口，此处也可以更改为其他的边界类型。

注意此处的相定义的是混合相设置速度入口边界如下，更改水力直径为1000mm，即为入口的直径值。

18，设置主相的进口边界如下，相改为水设置进口处主相水的速度矢量为0.5m/s，19，设置第二相的进口边界如下，相改为颗粒对颗粒相的速度进口进行设置，速度值设置与液相一致，也为0.5m/s，另外要设置进口处的颗粒相的体积分数，体积分数为0.6，体积分数设置如下图所示：20，出口边界条件设置。

fluent螺旋管仿真实例
FLUENT是一款流行的流体动力学仿真软件，可以用于模拟和分析各种复杂的流体流动和传热问题。

螺旋管是一种常见的管道形状，其几何形状和流动特性都比较复杂。

下面是一个使用FLUENT进行螺旋管仿真的简单步骤：
1. 建立模型：首先需要在CAD软件中创建螺旋管的几何模型，并将其导入到FLUENT中。

2. 网格化：在FLUENT中，需要对模型进行网格化，即将几何形状离散化为一系列小的单元格。

可以使用FLUENT自带的网格化工具，也可以使用其他专业的网格化软件。

3. 设置边界条件：根据实际情况，设置入口和出口的边界条件，如速度、压力、温度等。

4. 选择求解器：FLUENT有多种求解器，如压力求解器、速度求解器等，根据需要选择合适的求解器。

5. 设置材料属性：设置流体的物理属性，如密度、粘度等。

6. 求解：运行仿真，等待求解完成。

7. 后处理：查看和分析仿真结果，如速度场、压力场、温度场等。

以上是一个基本的流程，具体操作需要根据实际情况进行调整。

另外，由于螺旋管的几何形状和流动特性都比较复杂，可能需要较高的计算资源和较长的计算时间。

因此，在仿真之前，需要进行充分的优化和准备。

基于FLUENT的二维数值波浪水槽研究一、本文概述随着计算流体力学（CFD）技术的快速发展，其在海洋工程、船舶设计、水利水电工程等领域的应用日益广泛。

FLUENT作为一款功能强大的CFD软件，以其灵活的求解器、丰富的物理模型库和强大的后处理功能，受到了广大研究者和工程师的青睐。

数值波浪水槽作为模拟波浪现象的重要工具，对于研究波浪与结构物的相互作用、评估海洋工程结构的稳定性和安全性具有重要意义。

本文旨在利用FLUENT软件建立一个二维数值波浪水槽模型，通过模拟波浪的生成、传播和衰减过程，分析波浪的基本特性。

文章首先介绍了数值波浪水槽的基本原理和FLUENT软件在波浪模拟中的应用，然后详细阐述了二维数值波浪水槽模型的建立过程，包括控制方程的选择、边界条件的设定、网格的生成与优化等。

在此基础上，通过对不同工况下的波浪进行模拟，分析了波浪高度、波长、波速等关键参数的变化规律，并与理论值进行了对比验证。

本文的研究不仅有助于深入理解波浪的传播规律和结构物在波浪作用下的动力响应，还可为相关领域的工程设计和科学研究提供有价值的参考。

通过不断优化数值模型，有望提高波浪模拟的准确性和效率，为推动CFD技术在海洋工程领域的应用提供有力支持。

二、FLUENT软件及其在波浪水槽模拟中的应用FLUENT是一款功能强大的流体动力学仿真软件，广泛应用于各种流体流动、热传导和化学反应等领域的模拟研究。

该软件采用基于有限体积法的数值解法，可以精确地求解流体动力学方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程等。

FLUENT还提供了丰富的物理模型库和用户自定义模型的功能，使得用户可以根据实际需求选择合适的模型进行模拟。

在波浪水槽模拟中，FLUENT软件的应用主要体现在以下几个方面：波浪生成与模拟：通过设定特定的边界条件和初始条件，FLUENT 可以模拟出不同波形、波高和周期的波浪。

例如，通过设定造波机的运动规律，可以模拟出规则波或不规则波的生成和传播过程。