学习Fluent和Gambit的经验汇总
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附录1:GAMBIT 建模操作方法利用GAMBIT 建立计算几何模型1. 启动GAMBIT :点击GAMBIT 图标后出现图附1-1文件操作窗口,需要在Working Directory 内填入文件夹地址,在Session ID 内填入文件名,然后点击Run ,进入GAMBIT 的主控制窗体如图附1-2所示。
比如,文件夹名称(需预先将名称设置好)为D:\heatexamp\chant2-1,文件名称为examp1,点击Run 按钮完成。
出现GAMBIT 主控制画面如图附1-2。
(注意GAMBIT 的文件操作中无法采用中文子目录) 主控制窗体有工作区、文件操作菜单区、操作命令图标区、全局控制区、命令反馈区和操作图标功能说明区等组成。
工作区提供操作后的图象显示,有坐标指示。
文件操作菜单提供文件的存取、打印、求解方法等功能。
操作命令图标区提供建模过程中的各种操作图标,共有4种主工具单选选择按钮,见图附1-2中右上方的Operation 区域。
2.求解工具:如果是新项目,在文件菜单区点击Solver ,确定求解工具为FLUENT5/6。
3. 建模坐标系统:选择工具命令按钮(Tools Command Buttoen ),确定所建模型的坐标系统,有5个可选项目,见图附1-3。
其中第一个按钮为坐标系选择按钮,选取该钮后,出现图附1-4所示坐标系统按钮组,其默认按钮为第一个,在该按钮下出现图附1-5的坐标系创建窗户。
在Type 栏中有三种选择,分别是直角坐标、柱坐标和球坐标系统。
对于创建二维直角坐标,直接点击按钮,其二维坐标创建窗户见图附1-6。
在默认条件下可以逐步输入XY 平面上几何坐标系统X 和Y 的最大值、最小值及相临两条网格线之间的间隔值,用Update 钮确定。
注意在Options 栏目中的Snap 选项取选中。
为几何建模确定坐标位置的基准图。
例:创建一个x 方向为8,y 方向为1的区域,其操作过程如下: 在图附1-6中按顺序选定Visibility 项(为红色),Plane 项中XY 单选按钮(为红色)。
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经验之谈(过来人的总结).docFluent经验之谈(过来人的总结)引言Fluent作为计算流体动力学(CFD)领域内一款强大的软件工具,被广泛应用于工程设计、科研和教育等多个领域。
它能够帮助工程师和研究人员模拟和分析流动、热传递和化学反应等复杂现象。
本文档将基于个人使用Fluent的经验,提供一些实用的技巧和建议,以帮助新用户更高效地学习和使用Fluent。
Fluent软件概述Fluent的主要功能流动模拟:包括层流、湍流等流动特性的模拟。
热传递分析:涉及导热、对流和辐射等热传递方式。
化学反应模拟:模拟燃烧、化学反应等过程。
Fluent的应用领域航空航天:飞机设计、发动机性能分析等。
汽车工业:汽车空气动力学、冷却系统设计等。
能源领域:风力发电、太阳能热利用等。
环境工程:污染物扩散、室内空气质量等。
Fluent学习路径基础知识流体力学基础:理解流体的基本性质和流动规律。
数值方法:了解有限体积法、有限元法等数值求解方法。
Fluent界面熟悉用户界面:熟悉Fluent的图形用户界面(GUI)。
命令行操作:学习使用Fluent的命令行工具。
实践操作案例练习:通过实际案例练习来加深理解。
参数调整:学习如何调整模型参数以获得更准确的结果。
Fluent建模技巧几何建模精确建模:确保几何模型的准确性,避免简化过度。
边界条件:合理设置边界条件,如入口、出口、壁面等。
网格划分网格质量:生成高质量的网格,避免过度拉伸或扭曲。
网格细化:在关键区域进行网格细化,提高模拟精度。
物理模型选择流动模型:根据流动特性选择合适的流动模型,如k-ε、k-ω等。
湍流模型:选择适合流动特性的湍流模型。
Fluent求解设置求解器配置压力-速度耦合:选择合适的耦合求解器,如SIMPLE、PISO等。
迭代方法:设置适当的迭代方法和收敛标准。
监控和收敛残差监控:监控残差曲线,判断模拟是否收敛。
收敛标准:根据问题特性设置合理的收敛标准。
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?答: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。
A.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。
当流体的粘性较小(实际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的),运动的相对速度也不大时,所产生的粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。
学习Fluent的经验汇总1 现在用FLUENT的UDF来加入模块,但是用compiled udf时,共享库老是连不上?解决办法:1〉你的计算机必须安装C语言编译器。
2〉请你按照以下结构构建文件夹和存放文件:libudf/src/*.c (*.c为你的源程序);libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/makefile(由makefile_nt.udf改过来的)libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/user_nt.udf(对文件中的SOURCE,VERSION,P ARALLEL_NODE进行相应地编辑)3〉通过命令提示符进入文件夹libudf/ntx86/2d/中,运行C语言命令nmake,如果C预言编译器按装正确和你的源程序无错误,那么此时会编译出Fluent需要的库文件(*.lib)这时再启动Fluent就不会出错了。
2 在使用UDF中用编译连接,按照帮助文件中给出的步骤去做了,结果在连接中报错“系统找不到指定文件”。
udf 文件可能不在工作目录中,应该把它拷到工作目录下,或者输入它的全部路径.3 这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。
在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。
如果你的初值取得好,你的迭代会很快收敛,但是你的残差却依然很高;但是当你改变初场到比较不同的值时,你的残差开始会很大,但随后却可以很快降低到很低的水平,让你看起来心情很好。
其实两种情况下流场是基本相同的。
由此来看,判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。
可以选定流场中具有特征意义的点,监测其速度,压力,温度等的变化情况。
如果变化很小,符合你的要求,即可认为是收敛了。
一般来说,压力的收敛相对比较慢一些的。
是否收敛不能简单看残差图,还有许多其他的重要标准,比如进出口流量差、压力系数波动等等尽管残差仍然维持在较高数值,但凭其他监测也可判断是否收敛。
最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。
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。
第一章Fluent 软件的介绍fluent 软件的组成:软件功能介绍:GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD 软件 Icepak专用的热控分析CFD 软件软件安装步骤:step 1: 首先安装exceed软件,推荐是exceed6.2版本,再装exceed3d,按提示步骤完成即可,提问设定密码等,可忽略或随便填写。
step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe,按步骤安装;step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下;step 4:安装完之后,把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面(x为安装的盘符);step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe,按步骤安装;step 6: 从程序里找到fluent应用程序,发到桌面上。
注:安装可能出现的几个问题:1.出错信息“unable find/open license.dat",第三步没执行;2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件,下次使用不能打开该工作文件时,进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\,把*.lok文件删除即可;3.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:\usersa) 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。
Fluent软件学习笔记Fluent软件学习笔记⼀、利⽤Gambit建⽴计算区域和指定边界条件类型1)⽂件的创建及其求解器的选择软件基本知识:Geometry 绘制图形Mesh ⽹格划分Zones 指定边界条件类型和区域类型Operation绘图⼯具⾯板Tools 指定坐标系统等视图控制⾯板:全图显⽰(Fit to window)选择象限显⽰视图选择显⽰项⽬撤销或重复上⼀步⿏标键:左键单击——旋转模型中键单击——平移模型右键单击——放缩模型Shift+⿏标左键——选择点、边、⾯等①建⽴新⽂件:Flie New②选择求解器:Solver2)创建控制点:Operation-Geometry-Vertex创建边:Operation-Geometry-Edge创建⾯:Operation-Geometry-Face3)划分⽹格对边进⾏划分:对⾯进⾏划分:Operation-Mesh-Face-Mesh Faces注:打开的⽂本框中:Quad-四边形⽹格Elements- Tri-三⾓形⽹格Quad/Tri-混合型⽹格Map映射成结构化⽹络Submap分块/区映射块结构化⽹络Type- Pave平铺成⾮结构化⽹络Tri Primitive 将⼀个三⾓形区域分解为三个四边形区域在划分结构化⽹格Interval size:指定⽹格间距Interval count:指定⽹格个数4)边界条件类型的指定:Operation-ZonesAdd添加Name:为边界命名Action- Modify修改Type:指定类型Delete删除Entity :选择边/⾯5)Mesh⽹格⽂件的输出:File-Export-Mesh注:对于⼆维情况,必须选中Export2-D(X-Y)Mesh总结:建⽴⼏何模型划分⽹格定义边界条件输出⽹格⽂件(即建⽴计算区域)⼆、利⽤Fluent求解器求解1)Fluent求解器的选择2d:⼆维、单精度求解器2ddp:⼆维、双精度求解器3d:三维、单精度求解器3ddp:三维、双精度求解器2)⽂件导⼊和⽹格操作①导⼊⽹格⽂件:File-Read-Case②检查⽹格⽂件:Grid-Check(若minimum volume即最⼩⽹格的体积的值⼤于0,则⽹格可以⽤于计算)③设置计算区域尺⼨:Grid-ScaleFluent中默认的单位为m,⽽Gambit作图时候采⽤的单位为mm④显⽰⽹格:Display-Grid3)选择计算模型①求解器的定义:Define-Models-Solver(压⼒基、密度基)②其他操作模型的选定Multiphase多相流模型Energy考虑传热与否Species反应及其传热相关Viscous层流或湍流模型选择Define-Models-Viscous:打开粘性模型Inviscid⽆粘模型Laminar层流模型Spalart-Allmaras单⽅程湍流模型(S-A模型)K-epsilon双⽅程模型(k-ε模型)K-omega双⽅程模型以及雷诺应⼒模型③操作环境的设置:Define-Operating ConditionsPascal(环境压强)、Gravity(重⼒影响)4)定义流体的物理性质:Define-MaterialsFluent Database中调出5)设置边界条件:Define-Boundary Conditions①设置Fluid流体区域的物质:Zone-Fluid--Set②设置Inlet的边界条件:Zone-Inlet-Set③设置Outlet的边界条件④设置Wall的边界条件6)求解⽅法的设置及控制①求解参数的设置:Solve-Controls-Solutions...Equations:需要求解的控制⽅程Pressure-Velocity Coupling:压⼒-速度耦合求解⽅式Discretization:所求解的控制⽅程Under-Relaxation Factor:松弛因⼦②初始化:Solve-Initialize-Initialize...设置Compute Form为Inlet,依次点击Init和Close图标完成对流场的初始化③打开残差监控图:Solve-Monitors-Residuai...④保存当前的Case⽂件:File-Write-Case...⑤开始迭代计算:Solve-Iterate...⑥保存计算后的Case和Date⽂件:File-Write-Case&Date...7)计算结果显⽰显⽰速度等值线图:Display Contours...Contous of-------选中Velocity...Surfaces-------指定平⾯Levels--------等值线数⽬(默认)Options-----------选中Filled绘制的是云图注:轴对称问题,可通过镜像选择显⽰整个圆管的物理量分布镜像选择显⽰的设置:Display-Views... 在Mirror Planes中选择axial为镜像平⾯,然后点击Apply图标接受设置绘制速度⽮量图:Display-Vectors...Vectors of-------选中VelocityStyle----------箭头类型Scale---------⽮量被放⼤倍数Skip----------⽮量密集程度显⽰某边上速度的速度剖⾯XY点线图:Plot-XY Plot...注:Plot Direction:表⽰曲线将沿什么⽅向绘制显⽰迹线F ile—path lines在release from surface列表中选择释放粒⼦的平⾯设置step size和step的数⽬,step size设置长度间隔steps设置了⼀个微粒能够前进的最⼤步数单击display三、⼆维⽰例⼆维定常可压缩流场分析——NACA 0006翼型⽓动⼒计算⼆维定常不可压缩流场分析——卡门涡街动画的设置:Solve-Animate-Define三维定常可压缩流动⽰例第⼆章:流体⼒学基本⽅程及边界条件三⼤控制⽅程:质量守恒、动量守恒及能量守恒⽅程初始条件边界条件:速度⼊⼝三维定常速度场的计算1、内部⽹格的显⽰打开examine mesh对话框温度场的计算Fluent处理中选中能量⽅程求解器:define/models/energy设置wall边界条件时候,convection热对流边界条件多相流模型VOF模型的选择define/models/multiphase基本相及第⼆相的设置define/phase动画的设置。
FLUENT软件的学习总结通过这段时间对FLUENT软件的学习,我发现这个软件有庞大的参数设置和边界条件设置,同时要应用好这个软件也需要扎实的流体力学、传热学、导热学等基础知识。
在逐步的学习和摸索的过程中我总结有以下几个核心问题需要面对和研究。
第一.GAMBIT软件中的边界设置错误问题当在gambit中进行边界条件的设置时,路面上方十米处设置辐射源时,只要选择RADIATOR在网格输出时就会出现错误的提示,如选择WALL来作为边界,或者选择其它项时则不会出现这种情况。
请教一些人后,有人认为是网格划分的问题,认为对于网格的划分,要求控制网格的密度,可以遵循从线到面的原则,不能将所有边的网格点都定死,必须有一些边不定义网格,如四边形区域,一般只定义相邻两个边的网格,但是我在重新划分后还是不能解决。
后来在gambit2.3.16版本下运行也出现同样的问题。
所以现在对辐射面还是暂时设定为WALL,这直接影响到在msh文件导入fluent 后的边界条件设置。
同时在导入FLUENT也会出现如下的错误提示。
第二.Fluent中辐射模型的选用FLUENT 中可以用5 种模型计算辐射换热问题。
这5 种模型分别是离散换热辐射模型(DTRM)、P-1 辐射模型、Rosseland 辐射模型、表面辐射(S2S)模型和离散坐标(DO)辐射模型。
这五种模型究竟哪一种最适合路面对空气辐射的情况,由于没找到相关的算例,只能预估选择模型,根据看一些辐射算例和相关论坛,总结出要从以下几个方面去考虑:(1)光学厚度:可以用光学厚度(optical thickness)作为选择辐射模型的一个指标,看到一些论坛上关于光学厚度选模型的文章,由于我的模型的介质是空气,而空气的光学厚度相对其他介质比较小,所以选用P-1 模型或DO 模型,DO 模型的计算范围更大,但是同时计算量也更大,对计算机要求更高。
(2)散射:P-1、Rosseland 和DO 模型均可以计算散射问题,而DTRM 模型则忽略了散射的影响。
常见fluent与gambit的问题2009-05-06 15:42:40| 分类:CFD专业知识|字号订阅下面几个问题是使用FLUENT的同仁经常遇到的,有的问题问了不下10次了,归纳一下1.GAMBIT需要装EXCEED才能用,推荐EXCEED 6.2出错信息“unable find Exceed X Server ”fluent的运行:直接在开始-程序-Fluent Inc里面gambit的运行:先运行命令提示符,输入gambit,回车2.FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下出错信息“unable find/open license.dat"3.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"出错信息:运行gambit时提示找不到gambit文件?4.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:\usersa)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5.gambit的缺省文件已经打开,gambit运行失败,到用户默认目录删除default_id.*等文件出错信息“IDENTIFIER "default_id" CURRENTLY OPEN”6.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7.FLUENT修改迭代值的极限,slove-controls-Limits8 对于一个刚开始接触软件的新手,应该从以下方面入手学习:1.GAMBIT软件的学习,首先熟悉这个前处理软件,在里面构造几何体、划网格及设置边界条件(关于软件界面的介绍和一些算例在本研究所的ftp上有,在《学术报告第23期》)。
FLUENT学习方法精华总结(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(FLUENT学习方法精华总结(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为FLUENT学习方法精华总结(word版可编辑修改)的全部内容。
1.学习方法首先看两本教材,然后开始看软件的说明.如果说要提高效率的话,在阅读说明的时候可以先读完Getting Start Guide部分,然后大致先浏览一下User’s Guide,之后重点过一遍Tutorial Guide.而且我建议Tutorial Guide部分不要因为跟自己的实际使用的模块不一样就跳过,因为实际上每一个Tutorial都会有前处理后处理,这一部分是通用的.就算是模型部分,你也难保课题在进行过程中会需要换模型,你现在做一天算例,心里有数了,以后想尝试改变模型时心里也有底。
我个人前前后后应该是将Tutorial Guide部分的算例做了近三遍,第一遍基本按操作说明一步一步来。
第一遍做下来对于Fluent这个软件的大体逻辑就有个数了.注意这里有一个问题,那就是计算流体力学的逻辑和软件的操作逻辑还不能等同的。
这里涉及到一个数学模型在软件层面的具体实现路径的问题。
所以你即使学过计算流体力学的课程,细致地做一遍Tutorial Guide部分的算例我觉得也是有很大的必要的.完成Tutorial Guide的第一遍演练之后,我就回头开始看User's Guide部分,并且边看边做第二遍算例演练。
两个部分说明互相对照,开始明白每一步操作的实际目的是什么。
一.Gambit的图形用户界面(GUI)七部分:菜单栏:File,Edit,Solver,Help图形窗口:黑色区域,由四个图形显示区和边框条以及定位锚点组成绘图工具面板:完成模型建立和网格划分工作视图控制面板:各角度观察绘制的图形或者撤销/重复前一步操作文本命令行窗口:键盘输入文本命令代替鼠标操作命令记录窗口:显示当前任务过程中的命令操作日志和各种消息(成功,警告,错误)控件解释窗口:显示当前鼠标指向的任何图形用户界面中的控件信息二.表格表1 绘图工具面板图标表2 视图面板中常用的图标及功能图形在各个象限的显示区域中以全图显示选择象限显示视图选择显示项目图形的渲染方式撤销或重复上一步操作三.鼠标快捷键操作:左键单击,拖动指针指向某一方向,旋转模型;中键单击,拖动指针指向某一方向,平移模型;右键单击,拖动指针向竖直方向移动,缩小放大模型;右键单击,拖动指针向水平方向移动,模型绕图形窗口中心旋转;Control+鼠标左键,指针对角移动选择一个区域,该区域模型成比例放大;生成几何结构四.实例操作步骤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。
(2)建立新文件。
选择File—New。
(3)选择求解器。
步骤2:创建控制点点击Operation—Geometry—Vertex。
出现如下图的表格分别在Global中输入点的坐标,点Apply应用。
步骤3:创建边Tip:了解控制点名称可点击视图控制面板中,选中label及其后边的on即可。
点击Operation—Geometry—Edge,打开Create Straight Edge表单,此操作表示用两点组成线。
如图下所示单击vertices文本框后边的向上箭头,出现对话框,选择Vertex.1和Vertex.2然后单击向右的箭头,单击close,然后单击apply。
可以看到Vertex.1和Vertex.2连接到一起。
Fluent学习总结报告学号:班级:姓名:指导老师:前言FLUENT是世界上流行的商用CFD软件包,包括基于压力的分离求解器、基于压力的耦合求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显示求解器。
它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能,可对高超音速流场、传热与相变、化学与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、变/动网络、噪声、材料加工复杂激励等流动问题进行精确的模拟,具有较高的可信度,。
用户自定义函数也为改进和完善模型,处理个性化问题和给出更合理的边界条件提供了可能。
经过这一个学期对 Fluent的初步入门学习,我对其有了初步的了解,通过练习一些例子,掌握了用 Fluent 求解分析的大概步骤和对鼠标的操作,也大概清楚这些分析有什么用。
由于软件和指导资料几乎全部都是英文书写,还没能完全地理解软件上各个选项的意义和选项之间的联系,目前仅仅是照着实例练操作,要想解决实际问题还远远不够,不过孰能生巧,我相信经过大量的练习,思考,感悟,我一定可以熟练掌握并运用 Fluent。
本学习报告将从Fluent的应用总结分析和几个算例的操作来叙述。
fluent 简单操作指南1.读入文件file--read--case找到.msh文件打开2.网格检查grid-check网格检查会报告有关网格的任何错误,特别make sure最小体积不能使负值;3.平滑和交换网格grid-smooth/swap---点击smooth再点击swap,重复多次;4.确定长度单位grid-scale----在units conversion中的grid was created in中选择相应的单位,点击change length units给出相应的范围,点击scal,然后关闭;5.显示网格display--grid建立求解模型1.define-models-solver(求解器)2.设置湍流模型define-models-viscous3.选择能量方程define-models-energy4 设置流体物理属性define-materials,进行设置,然后点击change/create,弹出的对话框点NO。
FLUENT软件的学习总结通过这段时间对FLUENT软件的学习,我发现这个软件有庞大的参数设置和边界条件设置,同时要应用好这个软件也需要扎实的流体力学、传热学、导热学等基础知识。
在逐步的学习和摸索的过程中我总结有以下几个核心问题需要面对和研究。
第一.GAMBIT软件中的边界设置错误问题当在gambit中进行边界条件的设置时,路面上方十米处设置辐射源时,只要选择RADIATOR在网格输出时就会出现错误的提示,如选择WALL来作为边界,或者选择其它项时则不会出现这种情况。
请教一些人后,有人认为是网格划分的问题,认为对于网格的划分,要求控制网格的密度,可以遵循从线到面的原则,不能将所有边的网格点都定死,必须有一些边不定义网格,如四边形区域,一般只定义相邻两个边的网格,但是我在重新划分后还是不能解决。
后来在gambit2.3.16版本下运行也出现同样的问题。
所以现在对辐射面还是暂时设定为WALL,这直接影响到在msh文件导入fluent 后的边界条件设置。
同时在导入FLUENT也会出现如下的错误提示。
第二.Fluent中辐射模型的选用FLUENT 中可以用5 种模型计算辐射换热问题。
这5 种模型分别是离散换热辐射模型(DTRM)、P-1 辐射模型、Rosseland 辐射模型、表面辐射(S2S)模型和离散坐标(DO)辐射模型。
这五种模型究竟哪一种最适合路面对空气辐射的情况,由于没找到相关的算例,只能预估选择模型,根据看一些辐射算例和相关论坛,总结出要从以下几个方面去考虑:(1)光学厚度:可以用光学厚度(optical thickness)作为选择辐射模型的一个指标,看到一些论坛上关于光学厚度选模型的文章,由于我的模型的介质是空气,而空气的光学厚度相对其他介质比较小,所以选用P-1 模型或DO 模型,DO 模型的计算范围更大,但是同时计算量也更大,对计算机要求更高。
(2)散射:P-1、Rosseland 和DO 模型均可以计算散射问题,而DTRM 模型则忽略了散射的影响。
fluent计算中⼏个困扰总结学习fluent在实践中不断发现问题、查找资料、解决问题、总结问题,是提升fluent数值计算能⼒的⼀个重要环节。
最近在做电除尘器的模拟中遇到⼏个问题,经过反复的测试和资料查找,初步解决了以下⼏个困扰已久的问题。
1. simplec与选择1)在之前“fluent常⽤的⼏种压⼒与速度耦合求解算法”⼀篇中,总结了这两个压⼒求解器的差异,但是并没有具体的展⽰到底差别在哪⾥,怎么选择在通量修正⽅法上作了改进,从⽽加速了计算的收敛速度。
2)什么情况下需要着重通量修正?有⼤喇叭⼝、流动截⾯变化率⼤、模型结构复杂、通道截⾯复杂、多孔板等情况下,在simple算法下,由于流动通量在截⾯上变化梯度⼤,同时在⽹格质量的制约下,容易造成截断误差的积累,最终导致计算的发散。
⽽。
Simplec算法则能有效解决这⼀问题。
2. Gambit⽹格划分中,尖⾓的处理1)在三维⼏何模型的⽹格划分中,对于复杂⼏何模型,我们通常都会根据不同部分的⼏何特征,将模型split成若⼲部分,然后逐个划分⽹格,有利于⽹格划分质量的提⾼。
2)在⼏何体的split过程中,有时候会遇到⾓度很⼩的尖⾓,在划分⽹格过程中产⽣较⾼的斜率。
这个时候可以借鉴Y型⼏何拓补划分,将三⾓⾯/三棱锥分成3个四边形/六⾯体,从⽽解决尖⾓问题。
3.多孔⽓体分布板,作多孔跳跃模型的参数设置1)三个参数:face permeabitily:⾯渗透率Porous medium thickness:多孔介质厚度Pressure-jump coefficient(C2):压⼒跳跃系数2)三个参数的计算a)先根据流动参数计算出分布板的阻⼒ΔP,⽽ΔP=ξρv2/2,ρ为⽓体密度,v是平均速度,可计算出平均阻⼒系数ξ;b)在FLUENT 软件中,均匀透⽓板的计算被视为渗透膜的计算,采⽤的阻⼒公式为:ΔP = - (µv/α+ C2ρv2/2)Δm,其中ρ为⽓体密度,α即渗透率,µ⽓体粘性系数,C2即压⼒跳跃系数, Δm即膜厚。
现在用FLUENT的UDF来加入模块,但是用compiled udf时,共享库老是连不上?解决办法:1〉你的计算机必须安装C语言编译器。
2〉请你按照以下结构构建文件夹和存放文件:libudf/src/*.c (*.c为你的源程序);libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/makefile(由makefile_nt.udf改过来的)libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/user_nt.udf(对文件中的SOURCE,VERSION,P ARALLEL_NODE进行相应地编辑)3〉通过命令提示符进入文件夹libudf/ntx86/2d/中,运行C语言命令 nmake,如果C预言编译器按装正确和你的源程序无错误,那么此时会编译出Fluent需要的库文件(*.lib)这时再启动Fluent就不会出错了。
2 在使用UDF中用编译连接,按照帮助文件中给出的步骤去做了,结果在连接中报错“系统找不到指定文件”。
udf 文件可能不在工作目录中,应该把它拷到工作目录下,或者输入它的全部路径.3 这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。
在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。
如果你的初值取得好,你的迭代会很快收敛,但是你的残差却依然很高;但是当你改变初场到比较不同的值时,你的残差开始会很大,但随后却可以很快降低到很低的水平,让你看起来心情很好。
其实两种情况下流场是基本相同的。
由此来看,判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。
可以选定流场中具有特征意义的点,监测其速度,压力,温度等的变化情况。
如果变化很小,符合你的要求,即可认为是收敛了。
一般来说,压力的收敛相对比较慢一些的。
是否收敛不能简单看残差图,还有许多其他的重要标准,比如进出口流量差、压力系数波动等等尽管残差仍然维持在较高数值,但凭其他监测也可判断是否收敛。
最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。
残差曲线是否满足只是一个表面的现象,还要看进口和出口总量差不得大于1%,而且即使这样子,收敛解也不一定准确,它和网格划分/离散化误差,以及屋里模型的准确性都有关系.所以得有试验数据做对比活着理论分析了当然最终是否正确是要看是否与实验数据相符合!但既然有残差图的话,总应该可以大概的看出是否收敛吧?是否要残差要小到一定的程度,或者是残差不在增长,就可以一定程度上认为是收敛的残差的大小不能决定是否收敛,我在用FLUENT计算时,多采用监测一个面的速度(或者是压力、紊动能等参数)基本上不随着计算时间的推移而变化,就认为基本达到收敛4 据质量守恒,收敛时进、出口的流量数值应大致相等(一般认为进出口质量差值比上入口质量的相对值小于0.5%时收敛,但是对特殊情况可能不同 ),但符号相反,一般出口流量是负值。
5 在进行稳态计算时候,开始残差线是一直下降的,可是到后来各种残差线都显示为波形波动,是不是不收敛阿?答:有些复杂或流动环境恶劣情形下确实很难收敛。
计算的精度(2阶),网格太疏,网格质量太差,等都会使残差波动。
经常遇到,一开始下降,然后出现波动,可以降低松弛系数,我的问题就能收敛,但如果网格质量不好,是很难的。
通常,计算非结构网格,如果问题比较复杂,会出现这种情况,建议作网格时多下些功夫。
理论上说,残差的震荡是数值迭代在计算域内传递遭遇障碍物反射形成周期震荡导致的结果,与网格亚尺度雷诺数有关。
例如,通常压力边界是主要的反射源,换成OUTFLOW边界会好些。
这主要根据经验判断。
所以我说网格和边界条件是主要因素。
6 残差——是cell各个Face的通量之和,当收敛后,理论上当单元体内没有源相时各个面流入的通量也就是对物理量的输运之和应该为0。
最大残差或者RSM残差反映流场与所要模拟流场(指收敛后应该得到的流场,当然收敛后得到的流场与真实流场之间还是存在一定的差距)的差距,残差越小越好,由于存在数值精度问题,不可能得到0残差,对于单精度计算一般应该低于初始残差1e-03以下为好,但还要看具体问题。
一般在Fluent里可以添加进出口流量监控(print or plot),当残差收敛到一定程度后,还要看进出口流量是否达到稳定平衡,才可以确认收敛与否。
残差在较高位震荡,需要检查边界条件是否合理,其次检查初始条件是否合适,比如在有激波的流场,初始条件不合适,会带来流场的震荡。
有时流场可能有分离或者回流,这本身是非定常现象,计算时残差会在一定程度上发生震荡,这时如果进出口流量是否达到稳定平衡,也可以认为流场收敛了(前提是要消除其他不合理因数)。
另外Fluent缺损地采用多重网格,在计算后期,将多重网格设置为零可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。
7 模型比较复杂,是在pro/E中建的模,然后用igs导入gambit,不过这样就产生了很多碎线和碎面并且在一些面交界的地方还存在尖角。
我曾经做成功过把它们统统merge成一个虚面,中间设置了一个可以容忍尖角的参数,也可以划分网格,但把生成的msh文件导入fluent就会出错,这是virtual geometry的原因还是因为尖角的原因?还有,virtual geometry和普通的真实的几何体到底有什么区别?好像最大的区别是virtual geometry不能进行布尔操作,布尔操作(boolean operation)又是什么?使用virtual geometry需要注意哪些问题?virtual geometry是很头疼的问题。
你把它们统统merge成一个虚面按理说全是虚的也是可以算的。
可能是因为尖角的原因,虚实最大差别:是virtual geometry 不能进行布尔操作,boolean operation即是并对于复杂外形的网格生成,不可避免的会用到virtual geometry,virtual face ,和virtual edge等,1。
作网格的时候,把所有的面全部合成一个虚面的做法不好,特别是对于复杂外形的网格生成,你最好在模型变化剧烈的地方多分几个面,这样会更有效的控制网格能够在模型表面曲率比较大的地方能够生成规则的结构或者非结构网格。
2对于你输入gambit的时候产生很多碎片的问题,你可以适当的把proe里面的模型精度和它的公差降低,因为gambit的建模工具精度本事就不高。
3。
布尔运算就是对于面与面,体与体的联合,相减等运算。
这个在所有的cad建模过程中是经常见到的问题。
4。
对于虚体生成的计算网格,和实体生成的计算网格,在计算的时候没有区别,关键是看你网格生成的质量如何,与实体虚体无关。
我在作复杂模型计算的时候,大部分都是用的虚体,特别是从其他的建模软件里面导进来的复杂模型,基本上不能够生成实体。
至于计算的效果如何,那是你对于fluent的设置问题和网格的质量问题,与模型无关。
可以用gambit里面的check功能检查一下你的网格质量,看看质量怎么样实体、实面与虚体、虚面的区别在建模中,经常会遇到实...与虚...,而且虚体的计算域好像也可以进行计算并得到所需的结果,对二者的根本区别及在功能上的不同对于求解是没有任何区别的,只要你能在虚体或者实体上划分你需要的网格--------------------------------------------------------------------------------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评弹的面,你可以把它们通过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8 问题一:在画体网格时总出现initialization failed perturb boundary nodes and try again.但是还在继续画。
我想一定是有问题的。
但不知道问题出现在哪里?谨请各位大虾赐教!问题二:在画面网格时已经定义了spacing,那么在画体网格时再定义,会不会有冲突?还有,究竟怎样定义才是合理的?第一个问题:在做网格时,所有的错误提示都表明部分网格生成要么有问题没有生成,要么生成的质量很差,要重新检查一下几何体和网格类型.第二个问题:如果能够生成网格的话,重复定义没有问题,但是可能会出现生成面网格的spacing和体网格的spacing不一致而产生冲突,这种情况下gambit会自动处理,但生成的网格质量未必好.9 在用gambit生成体网格的时候,出现了问题,提示是Initialization failed to mesh 23 nodes .ERROR:TG_mesh_domain failed with error code 1.ERROR:Tegrahedral meshing has failed for volume v_volume.1.this is usually caused by problems in the face meshs.check hte skewnesses of your face meshes and make sure the facemesh size are not too large in areas of small gaps .我明白这是因为模型中的狭长面太多,但是在修改了大量的狭长面以后,还是存在这个问题,每一个面我都挨着做了一下网格,看看生成的质量怎么样,检查应该没有问题了,但是在生成体网格的时候,又出现这个问题,不知道该怎么办解决办法1.减小体网格size,当有多个体的时候,体网格从小到大过渡要合理,跨度不要太大2.合并小面(小面与小面合并,小面并入大面),变成虚体我觉得合并小面是个很有效的方法,网格质量也可以得到提升关键是两个小面之间的夹角很大,合并之后会出现一个像角铁一样的拐角面,做网格的时候效果更差了,老兄说的合并成虚面的情况应该是两个面的夹角不是太大的情况,减小size我也试验了,但是减小了以后,我的网格数量就太多了,算东东的时候机子跑不动那就把夹角很大的那两个小面部分单独切为一个体算了,对这个体给个很小的size再试试吧,不行就把它忽略掉Gambit生成的网格质量向来让人很头疼的,用ICEM几乎不出现负体积,这可能跟Gambit的算法有关系,对于曲率比较大的区域,只能增加该处的网格密度,只能这样了。