(全)Fluent数值模拟步骤

fluent教程Fluent是一款由Ansys开发的计算流体动力学（CFD）软件，广泛应用于工程领域，特别是在流体力学仿真方面。

本教程将介绍一些Fluent的基本操作，帮助初学者快速上手。

1. 启动Fluent首先，双击打开Fluent的图形用户界面（GUI）。

在启动页面上，选择“模拟”（Simulate）选项。

2. 创建几何模型在Fluent中，可以通过导入 CAD 几何模型或使用自带的几何建模工具来创建模型。

选择合适的方法，创建一个几何模型。

3. 定义网格在进入Fluent之前，必须生成一个网格。

选择合适的网格工具，如Ansys Meshing，并生成网格。

确保网格足够精细，以便准确地模拟流体力学现象。

4. 导入网格在Fluent的启动页面上，选择“导入”（Import）选项，并将所生成的网格文件导入到Fluent中。

5. 定义物理模型在Fluent中，需要定义所模拟流体的物理属性以及边界条件。

选择“物理模型”（Physics Models）选项，并根据实际情况设置不同的物理参数。

6. 设置边界条件在模型中，根据实际情况设置边界条件，如入口速度、出口压力等。

选择“边界条件”（Boundary Conditions）选项，并给出相应的数值或设置。

7. 定义求解器选项在Fluent中，可以选择不同的求解器来解决流体力学问题。

根据实际情况，在“求解器控制”（Solver Control）选项中选择一个合适的求解器，并设置相应的参数。

8. 运行仿真设置完所有的模型参数后，点击“计算”（Compute）选项，开始运行仿真。

等待仿真过程完成。

9. 后处理结果完成仿真后，可以进行结果的后处理，如流线图、压力分布图等。

选择“后处理”（Post-processing）选项，并根据需要选择相应的结果显示方式。

10. 分析结果在后处理过程中，可以进行结果的分析。

比较不同参数的变化，探索流体流动的特点等。

以上是使用Fluent进行流体力学仿真的基本流程。

fluent技术基础与应用实例fluent数值模拟步骤简介主要步骤：1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。

2、导入网格（File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件）3、检查网格（Grid→Check）。

如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

4、选择计算模型。

5、确定流体物理性质（Define→Material）。

6、定义操作环境（Define→operating condition）7、制定边界条件（Define→Boundary Conditions）8、求解方法的设置及其控制。

9、流场初始化（Solve→Initialize）10、迭代求解（Solve→Iterate）11、检查结果。

12、保存结果，后处理等。

具体操作步骤：1、fluent2d或3d求解器的选择。

2、网格的相关操作（1）、读入网格文件（2）、检查网格文件文件读入后，一定要对网格进行检查。

上述的操作可以得到网格信息，从中看出几何区域的大小。

另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积，若是它的值大于零，网格可以用于计算，否则就要重新划分网格。

（3）、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的，它是一个纯数量的模型。

故在进行实际计算的时候，要根据实际将模型放大或缩小。

方法是改变fluent总求解器的单位。

（4）、显示网格。

Display→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法：·非耦合求解segregated·耦合隐式求解coupled implicit·耦合显示求解coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。

耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法，但对于高速可压缩流动，有强的体积力（浮力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密集，建议采用耦合隐式求解方法。

Gambit前处理打开GAMBIT选择所在工作目录1、导入模型File>Import>Parasolid，选择所需文件（.X_T），点击2、建立计算域（两个，一大一小）(1)建立大的计算域(大小一般为10倍弹长、20倍弹径)在中分别填入大的计算域圆柱的高度和半径，选择坐标轴，单击。

(2)用大的计算域减去弹体单击在上面的Volume中选择大的计算域，在下面的Volume中选择弹体，单击Apply。

（3）建立小的计算域（大小一般为4倍弹长、10倍弹径）。

方法同（1）3、把计算域分割成一半（1）建立一个面（尽量画大一点）单击，出现对话框在中填写所建面的边长，单击Apply。

（2）用所建立的面分割大的计算域选择，出现，在选择大的计算域，中选择面分割，选择所建立的面，单击Apply。

（3）删除一半大的计算域（-Z轴部分）选择，出现，选择所要删除掉的一半体，点击Apply。

（4）用小的计算域分割大的计算域选择，出现在选择大的计算域，中选择体分割，选择小的计算域，单击Apply。

（5）删除一半小的计算域（-Z轴部分）方法同（3）（6）把弹上的某些断开的弧线条合并成一条。

选择，出现Apply。

4、划分网格（1）划分线网格选择，选择所需划分的线，在中Radio填写划分比例（选中，>1为中间疏两端密，一般不大于1.1；<1为中间密两端疏，一般不小于0.9；不选中，则看网格疏密的方向，单击改变方向），中填写所划分网格数目。

*注* 所有线都画好网格以后就可以划分体网格了。

（2）划分体网格选择，出现，选择所要划分的体，选择，单击Apply，划分非结构网格。

（3）检查网格质量选择，单击右键，选择，出现对话框，选择所要检查的体网格，单击Apply。

单击中间下面的向上箭头，查看网格质量（一般网格质量大部分在0-0.5之间，就说明网格质量比较好；如果有大于0.97的，则要重新划分网格）5、定义边界条件*注* 在定义边界条件之前先关掉网格单击右下角，出现，单击mesh右边的Off，单击Apply关闭网格。

FLUENT仿真计算教程主要包含以下几个步骤：
打开FLUENT软件，选择相应的版本和求解器，然后创建新的模拟项目。

导入模型和网格文件。

在FLUENT中，可以使用Gambit或ANSYS ICEM CFD等前处理软件生成网格文件，并将其导入到FLUENT中。

在FLUENT中设置模型参数和边界条件。

例如，可以设置流体物性、流动条件（如速度、压力等）以及热力学条件等。

初始化模拟并运行模拟。

在运行模拟之前，可以设置求解器参数、迭代次数、收敛准则等。

检查模拟结果。

在模拟完成后，可以在FLUENT中查看结果，如速度场、压力场、温度场等。

同时，也可以使用后处理功能对结果进行进一步的分析和可视化。

导出模拟结果。

在FLUENT中，可以将结果导出为各种格式的文件，如ASCII、二进制等。

需要注意的是，在进行FLUENT仿真计算时，需要具备一定的流体动力学和数值计算基础，以及对所研究问题的深入理解。

同时，还需要对所使用的软件和工具进行充分的了解和熟悉。

FLUEN■多孔介质数值模拟设置多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题，如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。

当你使用这一模型时，你就定义了一个具有多孔介质的单元区域，而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。

通过介质的热传导问题也可以得到描述，它服从介质和流体流动之间的热平衡假设，具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。

多孔介质的一维化简模型，被称为多孔跳跃，可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。

多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域，并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型)，这是因为它具有更好的鲁棒性，并具有更好的收敛性。

详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。

多孔介质模型的限制如下面各节所述，多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。

事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。

因此，下面模型的限制就可以很容易的理解了。

流体通过介质时不会加速，因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。

这对于过渡流是有很大的影响的'因为它意味着FLUENTS会正确的描述通过介质的过渡时间。

多孔介质对于湍流的影响只是近似的。

详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。

多孔介质的动量方程多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。

源项由两部分组成，一部分是粘性损失项(Darcy)，另一个是内部损失项：其中S」是i向(x, y, or z) 动量源项，D和C是规定的矩阵。

在多孔介质单元中，动量损失对于压力梯度有贡献，压降和流体速度(或速度方阵)成比例。

对于简单的均匀多孔介质：其中a是渗透性，C_2时内部阻力因子，简单的指定D和C分别为对角阵1/a和C_2其它项为零。

FLUENT®允许模拟的源项为速度的幕率：其中C_0和C_1为自定义经验系数。

注意：在幕律模型中，压降是各向同性的，c_0的单位为国际标准单位。

Fluent简单分析教程第1步双击运行Fluent，首先出现如下界面，对于二维模型我们可以选择2d（单精度）或2ddp（双精度）进行模拟，通常选择2d即可。

Mode选择缺省的Full Simulation即可。

点击“Run”。

然后进入如下图示意界面：第2步：与网格相关的操作1.读入网格文件car1.mesh操作如下图所示：打开的“Select File”对话框如图所示：（1）找到网格文件E:\gfiles\car1.mesh;（2）点击OK，完成输入网格文件的操作。

注意：FLUENT读入网格文件的同时，会在信息反馈窗口显示如下信息：其中包括节点数7590等，最后的Done表示读入网格文件成功。

2.网格检查：操作如下图所示：FLUENT在信息反馈窗口显示如下信息：注意：（1）网格检查列出了X,Y的最小和最大值；（2）网格检查还将报告出网格的其他特性，比如单元的最大体积和最小体积、最大面积和最小面积等；（3）网格检查还会报告出有关网格的任何错误，特别是要求确保最小体积不能是负值，否则FLUENT无法进行计算。

3.平滑（和交换）网格这一步是为确保网格质量的操作。

操作：→Smooth/Swap...打开“Smooth/Swap Grid”对话框如图所示：（1）点击Smooth按钮，再点击Swap，重复上述操作，直到FLUENT 报告没有需要交换的面为止。

如图所示：（2）点击Close按钮关闭对话框。

注意：这一功能对于三角形单元来说尤为重要。

4.确定长度单位操作如下图所示：打开“Scale Grid”对话框如图所示：（1）在单位转换（Units Conversion）栏中的（Grid Was Created In）网格长度单位右侧下拉列表中选择m；（2）看区域的范围是否正确，如果不正确，可以在Scale Factors 的X和Y中分别输入值10，然后点击“Scale”或“Unscale”即可；（3）点击Scale；（4）点击Close关闭对话框。

Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。

2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。

将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。

然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。

由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界，即肋根的条件。

点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。

这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。

本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。

在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。

此时可关闭Boundary conditions。

Fluent模拟的基本步骤1.运行Fluent 出现选择Fluent version选择界面一般二维问题就选择默认的2d，即单精度二维版本就可以了，但是本问题求解区域是一个扁长形状的，建议选择2ddp，即二维双精度版本，计算效果更好。

2.打开网格文件从菜单file→Read→Case→选择fin目录下的fin.msh文件3.指定计算区域的实际尺寸在Gambit建立区域时没有尺寸的单位，此时应该进行确定，也可以对区域进行放大或缩小等。

在菜单Grid下选择Scale出现上面的对话框。

将其中的Grid was created by 中的单位m，更改为mm，此时scale factor X和Y都出现0.001。

然后按Scale4.选择模型该问题是稳态问题，在Solver 中已经是默认，只是求解温度场。

由菜单Define →Models→Energy然后选择Energy Equation。

5.指定边界条件和求解区域的材料需要将求解区域的四个边界进行说明，由菜单单Define →Models →Boundary conditions。

首先设置左边界，即肋根的条件。

点击left项，Type 列表中缺省指定在Wall，所以不需要改变，再点击Set选择thermal conditions列表中的Temperature，并且在右侧Temperature(k)中填入323（即50℃），然后点击OK完成。

按照同样方法对up、down和right 三个边界进行设置。

这三个边界均为对流边界，需要给出表面传热系数和流体温度。

本问题的求解区域为固体，并且设定其物性参数。

在zone 列表中选择zone(在Gambit 中指定的名字)，已经是默认的solid.点击set点击Edit编辑材料的物性，本问题只是设计材料的导热系数，所以仅需将导热系数的值更改为160，然后点击Change后再close，上一个页面后按ok。

此时可关闭Boundary conditions。

FLUENT 12 模拟步骤Problem Setup读入网格：file read case 选择网格文件（后缀为。

Mesh）1 General1）Mesh（网格）> Check（点击查看网格的大致情况，如有无负体积等）Maximum volume (m3)（最大体积，不能为负）Minimum volume (m3)（最小体积，不能为负）Total volume (m3)（总体体积，不能为负）> Report Quality（点击报告网格质量）Maximum cell squish（最大单元压扁，如果该值等于1，表示得到了很坏的单元）Maximum cell skewness（最大单元扭曲，该值在0到1之间，0表示最好，1表示最坏）Maximum aspect ratio（最大长宽比，1表示最好）> Scale（点击缩放网格尺寸，FLUENT默认的单位是米）Mesh Was Create In（点选mm →点击Scale按钮且只能点击一次）View Length Unit In（点选mm →直接点击Close按钮不能再点击Scale按钮）> Display（点击显示网格设定）→弹出Mesh Colors窗口Options（选Edges和Faces）Edge Type（点选All）Surface（点选曲面）→点击Display按钮点击Colors按钮→弹出Mesh Display窗口Options（点选Color by ID）→点击Close按钮→再点击Display按钮2）Solver（求解器）> Pressure-Based（压力基，压力可变，用于低速不可压缩流动）> Density-Based（密度基，密度可变，用于高速可压缩流动）3）Velocity Formulation（速度格式）> Absolute（绝对速度）> Relative（相对速度）4）Time（时间）> Steady（稳态）> Transient（瞬态）5）Units（点击设置变量单位）点击按钮→弹出Set Units窗口→在Quantities项里点选pressure →在Units项里点选atm →点击New按钮→点击OK按钮→点击Close按钮2 Models（物理模型）1）Multiphase（多相流模型）2）Energy（能量方程，一般要双击勾选）3）Viscous（粘性模型，一般选k-ε模型，所有参数保持默认设置）4）Radiation（辐射模型）5）Heat Exchanger（传热模型）6）Species（组分模型）7）Discrete Phase（离散相模型）8）Solidification & Melting（凝固与融化模型）9）Acoustics（声学模型，一般选择Broadband Noise Source模型，所有参数保持默认设置）3 Materials（定义材料）1）点击FLUENT Database →在FLUENT Fluid Materials里选择所需要的物质→点击Copy按钮→点击Close按钮→再点击Change/Create按钮2）点击User-Defined Database →选定写好的自定义文件→点击OK按钮3）自定义材料物性参数：在Name文本框中输入自定义材料名字gas →Chemical Formula文本框删除为空→修改Properties中各参数的值→点击Change/Create按钮→弹出Change/Create mixture and Overwrite air对话框→点击NO按钮→点击Close按钮4 Phases（相）5 Cell Zone Conditions（单元区域条件）点击Edit按钮→在Material Name项的下拉列表中选择gas（工作介质）→点击OK按钮6 Boundary Conditions（边界条件）1）Pressure-Inlet（压力进口）> Momentum（动量）Reference Frame（参考系）Gauge Total Pressure（总表压）Supersonic/Initial Gauge Pressure（初始表压或静压，一般比总表压小500Pa左右，或设为出口表压）Direction Specification Method（进口流动方向指定方法，Normal to Boundary垂直边界）Turbulence > Specification Method（湍流指定方法，Intensity and Hydraulic Diameter）Turbulent Intensity（湍流强度，一般为1）Hydraulic Diameter（水力半径，一般为管内径）> Thermal（热量）Total Temperature（总温）> Species（组分）2）Pressure -Outlet（压力出口）> Momentum（动量）Gauge Pressure（表压）Backflow Direction Specification Method（回流方向指定方法）Radial Equilibrium Pressure Distribution（径向平衡压力分布）Target Mass Flow Rate（目标质量流率）Non-Reflecting Boundary（非反射边界）Turbulence > Specification Method（湍流指定方法，点选Intensity and Hydraulic Diameter）Backflow Turbulent Intensity（回流湍流强度，一般为1）Backflow Hydraulic Diameter（回流水力半径，一般为管内径）> Thermal（热量）Backflow Total Temperature（回流总温）> Species（组分）7 Mesh Interfaces（分界面网格）8 Reference Values（参考值）9 Adapt（自适应）Adapt →Gradient（压力梯度自适应）> Options（显示选项）Refine（加密，勾选）Coarsen（粗糙，勾选）Normalize（正规化）> Method（方法）Curvature（曲率）Gradient（梯度，勾选）Iso-Value（等值）> Gradient of（梯度变量）Pressure（压力，点选）Static pressure（静压，点选）> Normalization（正常化）Standard（标准）Scale（可缩放，勾选）Normalize（使正常化）> Coarsen Threshold（粗糙比，0.3）> Refine Threshold（细化比，0.7）> Dynamic（动态）Dynamic（动态，勾选）Interval（每隔几次迭代自适应一次）→点击Mark按钮→点击Adapt按钮→（点击Compute按钮）→点击Apply按钮Solution1 Solution Methods（求解方法）1）Formulation（求解格式，默认为隐式Implicit）2）Flux Type（通量类型，默认为Roe-FDS）3）Gradient（求解格式，默认为Least Squares Cell Based）4）Flow（流动，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）5）Turbulent Kinetic Energy（湍动能，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）6）Turbulent Dissipation Rate（湍流耗散率，点选二阶迎风格式Second Order Upwind）2 Solution Controls1）Courant Number（库朗数，控制时间步长，瞬态计算才需要设置）2）Un-Relaxation Factors（欠松弛因子）> Turbulent Kinetic Energy（湍动能，默认为0.8）> Turbulent Dissipation Rate（湍流耗散率，默认为0.8）> Turbulent Viscosity（湍流粘度，默认为1）3）Equations（点击弹出控制方程）> Turbulence（湍流方程）> Flow（流动方程= 连续方程+ 动量方程+ 能量方程）4）Limits（点击弹出限制窗口）对某些变量使用限制值，如果计算的某个变量值小于最小限制值，则求解器就会用相应的极限取代计算值。