FLUENT结果数据(1)：通量及力

fluent介绍第1章绪论FLUENT是世界领先的CFD软件，在流体建模中被广泛应用。

由于它一直以来以用户界面友好而著称，所以对初学者来说非常容易上手。

FLUENT的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。

本章简要介绍CFD 的基本概念及原理，并阐述FLUENT的基本特点及分析思路。

CFD软件简介。

FLUENT的功能和特点。

FLUENT 6.3流体分析过程。

1.1 CFD软件简介1.1.1 CFD概述CFD是计算流体动力学的简写(Computational Fluid Dynamics)，其基本的定义是通过计算机进行数值计算和图像显示，分析包含流体流动和热传导等相关物理现象的系统。

CFD进行流动和传热现象分析的基本思想是用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替将空间域上连续的物理量的场，如速度场和压力场；然后，按照一定的方式建立这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，通过求解代数方程组获得场变量的近似值。

CFD可以看成在流动基本方程(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，得到复杂问题基本物理量(如速度、压力、温度、浓度等)在流场内各个位置的分布，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。

CFD具有适应性强、应用面广的优点。

由于流动问题的控制方程一般是非线性的，自变量多，计算域的几何形状和边界条件复杂，很难求得解析解，只有用CFD方法才有可能找出满足工程需要的数值解；而且，可利用计算机进行各种数值试验，例如，选择不同流动参数进行物理方程中各项有效性和敏感性试验，从而进行方案比较。

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中文手册（简化版）本手册介绍FLUENT的使用方法，并附带了相关的算例。

下面是本教程各部分各章节的简略概括。

第一部分：☐开始使用：描述了FLUENT的计算能力以及它与其它程序的接口。

介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。

在本章中给出了一个简单的算例。

☐使用界面：描述用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法，还有远程处理与批处理的一些方法。

☐读写文件：描述了FLUENT可以读写的文件以及硬拷贝文件。

☐单位系统：描述了如何使用FLUENT所提供的标准与自定义单位系统。

☐使用网格：描述了各种计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊断信息，以及通过尺度化（scale）、分区（partition）等方法对网格的修改。

还描述了非一致（nonconformal）网格的使用.☐边界条件：描述了FLUENT所提供的各种类型边界条件和源项，如何使用它们，如何定义它们等☐物理特性：描述了如何定义流体的物理特性与方程。

FLUENT采用这些信息来处理你的输入信息。

第二部分：☐基本物理模型：描述了计算流动和传热所用的物理模型（包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流）及其使用方法，还有自定义标量的信息。

☐湍流模型：描述了FLUENT的湍流模型以及使用条件。

☐辐射模型：描述了FLUENT的热辐射模型以及使用条件。

☐化学组分输运和反应流：描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法，并详细叙述了prePDF 的使用方法。

☐污染形成模型：描述了NOx和烟尘的形成的模型，以及这些模型的使用方法。

第三部分：☐相变模拟：描述了FLUENT的相变模型及其使用方法。

☐离散相变模型：描述了FLUENT的离散相变模型及其使用方法。

☐多相流模型：描述了FLUENT的多相流模型及其使用方法。

☐移动坐标系下的流动：描述单一旋转坐标系、多重移动坐标系、以及滑动网格的使用方法。

以下是Fluent结果处理的一般步骤：
1. 读取网格：通过File菜单中的Read选项，选择Case文件，将网格读入Fluent中。

2. 检查网格：通过Grid菜单中的Check选项，对网格进行检查。

Fluent会对网格进行多种检查，并显示结果。

注意检查最小容积，确保最小容积值为正。

3. 显示网格：通过Display菜单中的Grid选项，以默认格式显示网格。

可以用鼠标右键检查边界区域、数量、名称、类型，本操作对于同样类型的多个区域情况非常有用，以便快速区别它们。

4. 创建特征位置：特征位置就是想要查看物理量的位置，包括点、线、面、曲面、等值面等。

在Surface菜单中，利用Point、Line/Rake、Plane等工具，创建空间上的点、线、面等特征位置。

5. 显示结果：在Solution菜单中，选择Display→Contours选项，在弹出的对话框中选择要显示的物理量（如速度、压力、温度等），以及要绘制的面或区域。

点击OK后，将在图形窗口中显示结果。

6. 调整视图：可以通过Display菜单中的Views选项，调整视图方向、缩放比例等。

还可以通过Camera选项，调整目标物体的位置和角度。

7. 保存结果：通过File菜单中的Write选项，将结果保存为需要的格式，如图片、报告等。

以上是Fluent结果处理的一般步骤，根据具体情况和需要进行相应的调整和处理。

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？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。

/dvbbs/viewFile.asp?BoardID=61&ID=1411A.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。

fluent计算中热通量和对流换热系数的用法
热通量是指单位面积上热流通过的功率。

在Fluent计算中，热通量和对流换热
系数是用来描述热传导和热对流的重要参数。

以下是它们的用法介绍：
热通量（heat flux）是指单位面积上通过的热流功率，通常使用符号q表示。

在Fluent中，可以通过计算域中定义的边界条件来计算热通量。

对于固体边界，
可以设置固体表面的热通量作为边界条件。

对于流体边界，可以设置热通量作为湍流边界条件的一部分。

热通量的计算可以帮助我们了解热传导在系统中的分布情况，并进一步分析热传导对系统性能的影响。

对流换热系数（convective heat transfer coefficient）是描述通过对流传热的能力
的参数。

对流换热系数一般用h表示。

在Fluent中，可以使用不同的模型和方法来计算对流换热系数。

对于流体流动问题，可以通过设置壁面边界条件中的湍流模型来估算对流换热系数。

对于流动问题，对流换热系数的准确计算对于系统的热传输分析和优化非常重要。

在Fluent中使用这两个参数时，我们可以通过设置合适的边界条件和模型来获
得准确的结果。

热通量和对流换热系数的计算可以帮助我们了解系统中热传输的特性，并为热传导和热对流相关的工程问题提供可靠的分析和解决方案。

总结而言，Fluent作为一种流体力学和传热分析软件，提供了计算热通量和对
流换热系数的强大功能。

借助这些功能，我们可以深入研究热传输问题，优化系统的性能，并为工程设计和应用提供准确的数据支持。

Fluent是计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的一个常用软件。

CFD是用电子计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个分支。

它结合了近代流体力学、数值数学和计算机科学，是一门具有强大生命力的边缘学科。

Fluent软件能推出多种优化的物理模型，如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等。

对于每一种物理问题的流动特点，都有适合它的数值解法，用户可以选择显示或隐式差分格式，以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。

Fluent软件之间可以方便地进行数值变换，并采用统一的前、后处理工具，这就省去了科研工作者在计算机方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动，而可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上。

流体力学Fluent报告——圆柱绕流流体力学Fluent报告——圆柱绕流亚临界雷诺数下串列双圆柱与方柱绕流的数值模拟摘要：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, 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。

luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 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？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 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？12 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）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 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？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？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18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？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？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 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？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。

文章标题：深度探讨fluent中组分输运传质通量一、引言在流体力学领域，fluent是一种常用的计算流体力学软件，用于模拟和分析流体的运动及其他相关现象。

在fluent中，组分输运传质通量是一个重要的概念，它涉及到物质在流体中的传输过程，具有广泛的应用价值。

本文将深度探讨fluent中组分输运传质通量的相关内容，希望能够对读者有所启发。

二、fluent中组分输运传质通量的基本概念在fluent中，组分输运传质通量是指物质在流体中传输的速率，通常使用质量通量或摩尔通量来表示。

它的计算涉及到流体的速度场、浓度场和扩散系数等多个因素，是一个复杂的动态过程。

在实际应用中，我们常常需要对组分输运传质通量进行数值模拟和分析，以便更好地理解物质在流体中的传输规律。

三、fluent中组分输运传质通量的数值模拟对于流体中的组分输运传质通量，我们可以利用fluent软件进行数值模拟。

需要建立流体模型，并设置好相应的边界条件和初始条件。

通过求解流体的速度场和浓度场，可以得到各点的组分输运传质通量。

在模拟过程中，需要注意选择合适的离散化方法和求解算法，以确保数值计算的准确性和稳定性。

通过数值模拟，我们可以直观地观察到组分输运传质通量在流体中的分布规律，为进一步的分析和应用奠定基础。

四、fluent中组分输运传质通量的应用fluent中的组分输运传质通量在工程实践中具有广泛的应用价值。

以化工领域为例，通过对流体中组分输运传质通量的模拟和分析，可以优化反应器的设计，改善传质效率，提高生产效率。

在环境保护领域，我们可以利用fluent软件模拟污染物在大气或水体中的传输过程，进而制定相应的治理措施。

组分输运传质通量的研究还对生物医学、食品加工等领域具有重要意义。

五、对fluent中组分输运传质通量的个人理解在我看来，fluent中的组分输运传质通量不仅是一种物理现象，更是一种现代科学技术的结晶。

通过对其深入研究和应用，我们可以更好地认识流体力学的规律，为工程实践和科学研究提供有力支撑。