1、本書乃站長、的個人工作成果，流體中文網(wǎng)網(wǎng)友交流之用，請后 24 小時內刪除。本網(wǎng)對書中內容不承擔任何法律責任，請謹慎使用！祝大家身體健康，萬事如意！2005 年 3 月 5 日六紀年學習四十二FLUENT6.1 全攻略第一篇 FLUENT 基礎知識第一章 FLUENT 軟件介紹FLUENT 軟件是目前市場上最流行的 CFD 軟件，它在的市場占有率達到 60%。在進行的網(wǎng)上中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LUENT也是得到最廣泛使用的 CFD 軟件。因此，我們將在這本書中為大家全面介紹 FLUENT 的相關知識，希望輕松起來。的 CFD 分析工作變得用數(shù)值方法模擬一個流場包括網(wǎng)格劃分、選擇計算方法、選擇物理模型、設定

2、邊界條件、設定材料屬性和對計算結果進行后處理幾大部分。本章將概要地介紹 FLUENT 軟件的以下幾個方面：FLUENT 軟件的基本特點。FLUENT、GAMBIT、TECPLOT 和 EXCEED 的安裝和運行。FLUENT 的用戶界面。FLUENT 如何讀入和輸出文件。FLUENT 中使用的制。如何規(guī)劃計算過程。（5）FLUENT 的基本算法。1.1FLUENT 軟件概述1.1.1 網(wǎng)格劃分技術在使用CFD 軟件的工作中，大約有 80%的時間是花費在網(wǎng)格劃分上的，可以說網(wǎng)格劃分能力的高低是決定工作效率的主要之一。FLUENT 軟件采用非結構網(wǎng)格與適應性網(wǎng)格相結合的方式進行網(wǎng)格劃分。與結構化網(wǎng)

3、格和分塊結構網(wǎng)格相比，非結構網(wǎng)格劃分便于處理復雜外形的網(wǎng)格劃分，而適應性網(wǎng)格則便于計算流場參數(shù)變化劇烈、梯度很大的，同時這種劃分方式也便于網(wǎng)格的細化或粗化，使得網(wǎng)格劃分更加靈活、簡便。FLUENT 劃分網(wǎng)格的途徑有兩種：一種是用 FLUENT 提供的網(wǎng)格軟件 GAMBIT進行網(wǎng)格劃分，另一種則是由其他的 CAD 軟件完成造型工作，再導入 GAMBIT 中生成網(wǎng)1FLUENT6.1 全攻略格。還可以用其他網(wǎng)格生成軟件生成與 FLUENT 兼容的網(wǎng)格用于 FLUENT 計算?？梢杂糜谠煨凸ぷ鞯?CAD 軟件包括 I-DEAS、Pro/E、SolidWorks、Solidedge 等。除了 GAMB

4、IT外，可以生成 FLUENT 網(wǎng)格的網(wǎng)格軟件還有 ICEMCFD、GridGen 等等。FLUENT 可以劃分二維的三角形和四邊形網(wǎng)格，三維的四面體網(wǎng)格、六面體網(wǎng)格、金字塔型網(wǎng)格、楔型網(wǎng)格，以及由上述網(wǎng)格類型的混合型網(wǎng)格。1.1.2 軟件的靈活設置FLUENT 的內核部分是用C 語言寫成的，軟件界面則是用LISP 語言的一個分支Scheme語言寫成的。因為 C 語言在計算機資源的分配使用上非常靈活，所以 FLUENT 也在這方面擁有很大的靈活性，并可以在“客戶/服務器”模式下進行網(wǎng)絡計算。而 LISP 類型的語言允許高級用戶通過編制宏和自定義函數(shù)改變軟件的外觀，使用戶在使用中可以根據(jù)自己的喜

5、好定制界面，這點是 FLUENT 軟件的一個顯著特色。1.1.3 軟件的基本FLUENT 軟件包中包括以下幾個軟件：（1）FLUENT 求解器FLUENT 軟件的，所有計算在此完成。prePDFFLUENT 用 PDF 模型計算燃燒過程的預處理軟件。GAMBITFLUENT 提供的網(wǎng)格生成軟件。TGRIDFLUENT 用于從表面網(wǎng)格生成空間網(wǎng)格的軟件。過濾器或者叫翻譯器，可以將其他 CAD/CAE 軟件生成的網(wǎng)格文件變成能被FLUENT 識別的網(wǎng)格文件。上述幾種軟件之間的關系如圖 1-1 所示。圖 1-1 FLUENT 軟件各組件之間的關系GAMBIT 即可以生成用于 FLUENT 計算的網(wǎng)格

6、，也可以生成其他一些 CAE 軟件的網(wǎng)2FLUENT6.1 全攻略格。一旦網(wǎng)格文件被輸入到 FLUENT 中，剩下的工作就由 FLUENT 完成。這些工作包括設定邊界條件和物質屬性、調整網(wǎng)格、進行計算、對結果進行后處理并顯示結果等等。1.1.4 計算類型及應用領域FLUENT 可以計算的類型包括：任意復雜外形的二維/三維可壓、不可壓流。定常、非定常流。無粘流、層流和湍流。（5）、非流體。對流傳熱，包括自然對流和強迫對流。熱傳導和對流傳熱相耦合的傳熱計算。輻射傳熱計算。（9）慣性（）坐標、非慣性（旋轉）坐標下中的流場計算。（10）多層次移動參考系問題，包括動網(wǎng)格界面和計算動子/面等問題。相互干擾

7、問題的混合化學組元混合與反應計算，包括燃燒模型和表面凝結反應模型。源項體積任意變化的計算，源項類型包括熱源、質量源、動量源、湍流源和化學組分源項等形式。顆粒、水滴和氣泡等彌散相的軌跡計算，包括彌散相與連續(xù)項相耦合的計算。（14）多孔介質計算。用一維模型計算風扇和換熱器的性能。兩相流，包括帶空穴計算。（17）復雜表面問題中帶面的計算。簡而言之，F(xiàn)LUENT 適用于各種復雜外形的可壓和不可壓計算。1.1.5 系統(tǒng)要求硬件要求：（1）CPU：采用el 的奔騰系列或 AMD 的 Athlon 系列 CPU。（2）顯示卡：分辨率為 1024x768（或更高），顏色最低要求 256 色，（或 24 位）真

8、彩色。使用 16 位（3）內存：最低 128 兆內存，使用 512 兆以上的內存。（4）鼠標：使用三鍵鼠標，F(xiàn)LUENT 中有些操作需要鼠標中鍵。（5）光驅：最低需要 CD-ROM，F(xiàn)LUENT 需要光盤安裝。3FLUENT6.1 全攻略網(wǎng)卡：需要安裝以太網(wǎng)卡，F(xiàn)LUENT 需要網(wǎng)絡驗證。硬盤：FLUENT 需要 400 兆，GAMBIT 需要 55 兆，EXCEED 需要 105 兆，TECPLOT需要 30 兆，一共需要 590 兆硬盤空間。如果需要使用用戶定義函數(shù)（UDF）編譯功能，還需要安裝微軟的 Visual C+，至少需要 200 兆硬盤空間，再加上為計算項目預留空間，所以 在硬盤

9、上預留 5G 以上的硬盤空間用于 FLUENT 計算。軟件要求：操作系統(tǒng)：UNIX、LINUX、WINDOWS 2000/XP 等等。網(wǎng)絡協(xié)議：安裝 TCP/IP 協(xié)議。編譯環(huán)境：如果使用 UDF 編譯功能，需要安裝 Visual C+標準版，最低要求是采用“最小安裝”設置。EXCEED X server：GAMBIT 運行需要此環(huán)境，如果在 GAMBIT 中使用 OpenGL圖形模式，則需要安裝EXCEED 3D。EXCEED 3D 需要單獨從EXCEED 開發(fā)商Hummingbird軟件公司。1.2軟件安裝與啟動與 FLUENT 配套使用的軟件包括前處理軟件 GAMBIT、后處理軟件 TE

10、CPLOT 和模擬UNIX 環(huán)境的 EXCEED。下面分別介紹這幾種軟件的安裝和啟動過程。1.2.1FLUENT 的安裝與啟動FLUENT 的安裝首先在 C 盤上創(chuàng)建目錄 C:flexlm，然后將軟件公司提供的 license.dat 文件拷貝到這個目錄下。將 FLUENT 的安裝光盤放入光盤驅動器，然后雙擊 setup.exe 文件啟動安裝程序，設置好安裝目錄、工作組名稱等選項后，安裝程序開始向硬盤拷貝文件。文件拷貝結束后，在彈出的工作組窗口中雙擊運行 set environment，設置好環(huán)境變量，再將 license（軟件使用啟動 FLUENT 了。證）服務器的地址設置完畢，重新啟動計算

11、機，就可以這里需要說明的是：FLUENT 與以往使用的軟件不同之處是其安裝過不需要使用安裝，而是在每次啟動軟件之前，通過互聯(lián)網(wǎng)在 license 服務器上進行軟件驗證，只有通過驗證才能使用。4FLUENT6.1 全攻略單精度和雙精度求解器在所有的操作系統(tǒng)上都可以進行單精度和雙精度計算。對于大多數(shù)情況來說，單精度計算已經(jīng)足夠，但在下面這些情況下需要使精度計算：（1）計算域非常狹長（比如細長的管道），用單精度表示節(jié)點坐標可能不夠精確，這時需要采精度求解器。（2）如果計算域是許多由細長管道連接起來的容器，各個容器內的壓強各不相同。如果某個容器的壓強特別高的話，那么在采用同一個參考壓強時，用單精度表示

12、其他容器內壓強可能產(chǎn)生較大的誤差，這時可以考慮使精度求解器。（3）在涉及到兩個區(qū)域之間存在很大的熱交換，或者網(wǎng)格的長細比很大時，用單精度可能無法正確傳遞邊界信息，并導致計算無法收斂，或精度達不到要求，這時也可以考慮采精度求解器。啟動 FLUENT以 WINDOWS NT 為內核的操作系統(tǒng)包括 WINDOWS 2000 和 WINDOWS XP，其啟動方式有兩種：從 WINDOWS 的開始菜單中進行啟動，即順序點擊：開始 - 程序 - Fluent Inc. - FLUENT 6.1就可以啟動 FLUENT。從 DOS 終端窗口啟動，即在命令行中：鍵入“fluent 2d”，啟動二維單精度計算。

13、鍵入“fluent 3d”，啟動三維單精度計算。 3）鍵入“fluent 2ddp”，啟動二維雙精度計算。 4）鍵入“fluent 3ddp”，啟動三維雙精度計算。如果想啟動并行計算模式，可以在上述 4 個命令后面加上-tx 參數(shù)，其中 x 是并行計算的 CPU 數(shù)量，例如鍵入“fluent 3d t3”意思是在三個處理器上運行三維計算。1.2.2GAMBIT 的安裝與啟動GAMBIT 的安裝GAMBIT 的安裝與 FLUENT 類似。在安裝完 FLUENT 后，點擊進入安裝盤上的 GAMBIT 目錄，找到 setup.exe 文件，雙擊啟動這個安裝文件，即開始安裝 GAMBIT。經(jīng)過與 FL

14、UENT 安裝類似的工作目錄選擇、工作組名稱選擇等設置后，安裝程序開始向硬盤拷貝程序，拷貝結束后，安裝過程就結束了。5FLUENT6.1 全攻略GAMBIT 的啟動GAMBIT 需要在 UNIX 系統(tǒng)下運行，因此為了在 WINDOWS 下運行還需要安裝EXCEED 為 GAMBIT 提供一個模擬的 UNIX 環(huán)境。GAMBIT 的啟動方式有兩種：一種是在 WINDOWS 系統(tǒng)的“開始”菜單中的“運行”欄里面直接鍵入命令 gambit id project（project 是可以任意給定的項目名稱）。另一種是在 DOS 環(huán)境中，在命令行中鍵入上述命令啟動 GAMBIT。1.2.3TECPLOT

15、的安裝與啟動TECPLOT 的安裝與 WINDOWS 下的常見軟件安裝一樣：（1）在安裝文件所在目錄里，雙擊 setup.exe 文件開始安裝。（2）按照提示點擊 NEXT（下一步）按鈕，在用戶意）按鈕，表示同意上述協(xié)議。協(xié)議頁面中選擇 I agree（我同（3）在代碼欄中填入代碼。選擇安裝目錄。開始拷貝文件。文件拷貝結束后，重新啟動計算機。雙擊桌面上的圖標，或者在“開始”菜單中找到 TECPLOT，并點擊啟動軟件。 TECPLOT 需要大約 30 兆的硬盤空間，可以在 WINDOWS 系列操作系統(tǒng)下正常運行。1.2.4EXCEED 的安裝與啟動EXCEED 的安裝EXCEED 的安裝也與常見

16、軟件類似：假設 F 盤是光驅，進入 F:EXCEEDXSERVER 目錄，雙擊啟動 setup.exe，軟件開始對安裝環(huán)境進行初始化。軟件提示是否同意用戶協(xié)議，選擇 I agree（我同意）進入下一步。指定安裝主目錄，比如 D:Program FilesExceed.nt。指定用戶目錄，比如 D:Program FilesExceed.ntuser。安裝程序開始向硬盤拷貝文件，結束時會提示重新啟動計算機。重新啟動計算機，就可以使用 EXCEED 了。因為EXCEED 僅用于為 GAMBIT 提供一個模擬的 UNIX 環(huán)境，所以這里不對 EXCEED做過多的介紹，詳細介紹可以參考 EXCEED

17、的用戶手冊。6FLUENT6.1 全攻略EXCEED 的啟動在運行 GAMBIT 前，需要先啟動 EXCEED，啟動方法是在 WINDOWS 的開始菜單中依次選擇：開始 - 程序 - EXCEED - EXCEED在 GAMBIT 的最新版本中，可以用批命令的方式同時啟動 EXCEED 和 GAMBIT。1.3FLUENT 用戶界面FLUENT 同時采用了圖形用戶界面和文字用戶界面二種界面形式進行操作，下面分別進行介紹。1.3.1 圖形用戶界面FLUENT 采用 WINDOWS 風格的圖形用戶界面，其界面類型主要分為下列四種：主控窗口?？刂茀?shù)面板。消息窗口。圖形顯示窗口。下面分別進行介紹。主

18、控窗口啟動 FLUENT 后首先進入的窗口就是主控窗口，見圖 1-2。主控窗口分為菜單欄和文字信息窗口兩個部分。用戶與 FLUENT 軟件之間的互動可以用兩種方式進行，一種是在下拉菜單中直接選擇相應的菜單命令進行操作，或者在彈出的參數(shù)控制面板上進行參數(shù)選擇操作，同時系統(tǒng)通過消息窗口將系統(tǒng)信息直接反映給用戶；另一種是在文字信息窗口中鍵入命令進行操作，系統(tǒng)信息也以文字信息的方式反映在文字信息窗口中，就象在 DOS 環(huán)境中一樣。與微軟公司的 WORD 等軟件一樣，當窗口中信息量超過一個頁面的容量時，頁面內容將自動上移，同時窗口右端的滾動條被激活，用戶可以通過移動滾動條上的滑塊查看滾動出頁面的信息。在

19、命令執(zhí)行過，可以按組合鍵 Ctrl+C 終止命令的執(zhí)行。菜單命令的執(zhí)行除了可以用鼠標左鍵點選執(zhí)行的方式外，還可以通過熱鍵方式進行。比如點擊打開 File 菜單的動作，既可以通過將光標移動到 File 上，再按左鍵點擊打開的方式完成，也可以通過熱鍵方式完成。所謂熱鍵方式就是用鍵盤操作代替鼠標操作的方式，比如上述打開 File 菜單的動作可以用組合鍵 Alt+F 來完成，而不必移動鼠標。請注意在可以使用熱鍵打開的菜單項中帶下劃線的字母就是打開這個菜單的“熱鍵”，比如 File 菜單中7FLUENT6.1 全攻略字母 F 下面帶有下劃線，即表示可以通過按組合鍵 Alt+F 的方式打開。同樣，在Gri

20、d 菜單項中，字母 G 下面帶有下劃線，表示可以通過按 Alt+F 組合鍵的方式打開，其他菜單與此相同。在文字信息窗口中可以對顯示的信息、命令進行剪切、拷貝、粘貼、刪除等編輯操作，方法與微軟的 OFFICE 系列軟件中一樣，即：首先將光標移動到要進行編輯區(qū)域的一角。按下鼠標左鍵并拖動到編輯區(qū)域的另一角，此時編輯區(qū)域被反白顯示。圖 1-2 FLUENT 主控窗口將光標移動到反白顯示區(qū)域，再按右鍵彈出編輯操作面板。在面板上選擇剪切、拷貝或刪除1。將光標移動到剪切或拷貝的目標位置。按右鍵彈出編輯操作面板。選擇粘貼，則完成剪切或拷貝操作。控制參數(shù)面板控制參數(shù)面板類似于一個表格，是FLUENT 軟件中用

21、于輸入控制參數(shù)的主要形式之一，圖 1-3 是用于網(wǎng)格顯示操作的一個控制參數(shù)面板。這個面板中包含了一些常見的可視化操作組件，如選擇按鈕、單選按鈕、多選單和文本輸入框，以及可以打開其他面板的按鈕，如圖中的 Display（顯示）按鈕和 Colors（顏色）按鈕，以及全選按鈕和不選按鈕。選擇按鈕和單選按鈕被點擊選中后，表示在計算中將采用相應的參數(shù)設置，再次點擊則可以取消該項設置。多選單用于可以進行多重選擇的1若進行刪除操作，則到這一步編輯即告結束8FLUENT6.1 全攻略場合。具體參數(shù)的設置需要人工決定時，則可以使用文本輸入框輸入相應的參數(shù)。點擊全選按鈕可以將多選框中所有選項選中，點擊不選按鈕則可

22、以取消所有選擇。除了圖 1-3 中所示的組件外，F(xiàn)LUENT 中還使用下拉菜單（圖 1-4a）和單選菜單（圖1-4b）進行單一選擇操作。FLUENT 除了使用直接的文字輸入進行參數(shù)設置，還使用整數(shù)增減框（圖 1-5a）和滑尺（圖 1-5b）進行數(shù)字的輸入操作。如同其他 WINDOWS 風格的軟件一樣，F(xiàn)LUENT 中也使用“入操作（圖 1-6）。”組件，以便在同一個面板中選擇不同種類或群組的輸圖 1-3 控制參數(shù)面板圖 1-4a 下拉菜單圖 1-4b 單選菜單整數(shù)增減框通過其右端的增減按鈕來控制數(shù)值變化，數(shù)值顯示在方框中?；邉t通過拖動滑塊完成數(shù)值輸入工作，其數(shù)值顯示在滑塊上方。圖 1-5a

23、整數(shù)增減框圖 1-5b 滑尺用鼠標點擊不同的，則相應的選項就顯示在9下方，輸入操作就可以開始進行。FLUENT6.1 全攻略在一項輸入操作完成后，可以點擊其他進行其他輸入操作。比如在圖 1-6 中，可以首先選擇 Thermal（熱力學）進行與熱力學參數(shù)設置相關的操作，然后可以點擊Momentum（動量）進行與動量參數(shù)相關的的操作，等等。圖 1-6FLUENT 中的 OK、APPLY（應用）等按鈕表示在計算中采納面板中的輸入值。CLOSE（關閉）按鈕表示關閉面板，CANCEL（取消）按鈕表示取消所有設置并關閉面板，HELP（幫助）按鈕則進入。這些常規(guī)組件的使用方法與其他 WINDOWS 風格軟件

24、一樣，關鍵是要在理解問題的基礎上進行選擇，其操作則為大家所熟知，故不在此贅述。消息窗口在 FLUENT 的運行過，系統(tǒng)會根據(jù)需要彈出一些消息窗口，向用戶提供系統(tǒng)信息，或提示用戶進行一些簡單的操作。圖 1-7a 是一個出錯信息窗口，用戶閱讀過信息后可以點擊 OK 鍵關閉窗口。圖 1-7a 系統(tǒng)消息圖 1-7b 工作信息圖 1-7b 是一個工作信息窗口，這個窗口告訴用戶系統(tǒng)正在進行的工作信息。圖 1-9 是文件選擇窗口，系統(tǒng)彈出這個窗口讓用戶選擇要進行讀寫操作的文件。文件選擇窗口的外觀在大多數(shù)情況下與圖 1-9 中的窗口類似，只是在選擇繪制 XY 曲線文件時有所不同。文件選擇窗口的使用方法如下：（

25、1）進入工作目錄。在 Filter（過濾器）一欄中將完整的工作目錄輸入進去，然后點擊 Filter 鍵，或在鍵盤上按回車鍵。也可以直接在下面的 Directories（文件夾）欄中雙擊相應的目錄都可以進入相應的工作目錄。注意在 Filter 欄中可以指定需要顯示的文件類型，比如用星號“*”顯示所有文件，用“*.dat*”顯示擴展名為.dat 的文件等等。與 DOS 系統(tǒng)相類似，Directories 中的單點“.”代表當前目錄，雙點“.”代表目錄。子10FLUENT6.1 全攻略圖 1-9 Select（選擇文件）窗口（2）指定文件名。可以雙擊 Files（文件）欄中的文件名選定文件，也可以在

26、 Case Files（算例文件）欄中直接輸入文件的完整路徑和名字以指定文件。如果是在圖 1-10 所示的 XY 文件選擇窗口中進行操作，則被選中的文件會被添加到 “XY Files”欄中。如果選擇的文件不只一個，則所有文件都會列在這個“XY Files”欄中。如果選擇有錯誤，可以在“XY Files”中選中被誤選的文件，然后按 Remove（移除）鍵就可以將它從文件中清除。如果需要保存的文件是算例（case）文件、數(shù)據(jù)（data）文件或輻射（radiation）文件，用戶可以將文件保存為二進制文件，因為二進制文件占用的磁盤空間小，操作速度快。（3）結束操作。在上述操作結束后，可以按 OK 按

27、鈕，或直接按鍵盤上的回車鍵結束操作。圖形顯示窗口圖形顯示窗口是 FLUENT 軟件用來顯示圖形輸出的窗口，見圖 1-10。在主控窗口執(zhí)行菜單操作：Display Options打開 Display Options（顯示選項）面板，在這個面板中可以對圖形顯示方式進行設定。執(zhí)行菜單操作：Display - Mouse Button打開 Mouse Buttons（鼠標按鍵）面板，在這個面板中可以對圖形顯示窗口中的鼠標操11FLUENT6.1 全攻略作進行設定。在 WINDOWS 系統(tǒng)中，可以對圖形顯示內容的打印方式進行設置，方法是點擊圖形顯示窗口左上角的按鈕，除了常規(guī)的窗口移動、改變尺寸和關閉操作

28、外，WINDOWS 版的FLUENT 中還提供 copy to clipboard（拷貝到剪切板）、pr（打?。┖兔嬖O置）三個命令：ge setupnel（頁（1）copy to clipboard（拷貝到剪切板）：即將圖形窗口中的內容拷貝到 WINDOWS 的剪切板中，以便進行、打印等操作。圖 1-10 圖形顯示窗口（2）pr（打?。杭磳D形窗口中的顯示內容傳送到打印機進行打印操作，與打印相關的參數(shù)設置在“頁面設置”中進行。（3） ge setupnel（頁面設置）：即對要打印的圖形內容進行圖形格式、打印比例等參數(shù)的設置，其中圖形格式一欄中可以將圖形格式設為 Vector（矢量）或 Ras

29、ter（光柵）。其中 Vector（矢量）格式清晰度高，但操作速度較慢，Raster（光柵）格式清晰度稍差，但操作速度較快，用戶可以根據(jù)自己的需要決定圖形格式。1.3.2 文字用戶界面FLUENT 除了可以用前面講的圖形用戶界面進行操作外，還可以使用類似 DOS 命令的文字命令進行操作。FLUENT 是用 LISP 語言的一個分支 Scheme 語言寫成的，如果熟悉這套命令系統(tǒng)的話，用戶可以更靈活地操作 FLUENT 系統(tǒng)。12FLUENT6.1 全攻略文字菜單系統(tǒng)在 FLUENT 啟動后，用戶可以通過在命令提示行中鍵入命令來完成菜單操作。鍵入的命令可以被保存、編輯，而且與 Scheme 語言

30、緊密結合，因此通過編程完成復雜的功能操作。文字菜單系統(tǒng)具有樹型結構，在 FLUENT 啟動后，首先進入的位置就是根目錄，在屏幕上用提示符“”表示根目錄位置：圖 1-11 文字菜單系統(tǒng)鍵入命令或命令的縮寫形式，就可以進入相應的子菜單，比如鍵入“display”：display就可以進入 display 子菜單，屏幕提示為：/display此時如鍵入“q”，則返回/display q菜單。屏幕顯示為：命令的縮寫形式通常為命令的前幾個字母，如果命令是由幾個詞組成的，則可以將各單詞的第一個字母用連字符連在一起，或者直接連在一起作為命令的縮寫，比如命令set-ambient-color，可以縮寫成 s-

31、a-c，或者 sac，甚至可以縮寫成 sa。這個縮寫的基本規(guī)律在特殊情況下可能失效，比如命令 light-olation 的縮寫，不能采用 l的形式，因為 li被包含在單詞 light 中，因此上述縮寫不被系統(tǒng)看作 l-的形式，而是看作 l形式，li對應于 light，而 nt 則是系統(tǒng)無法識別的。在這種情況下，可以采用 liin 的縮寫形式，或者采用 l-的縮寫形式，以避免系統(tǒng)錯誤。如果鍵入令是以圓括號“（”開始的，則括號內的內容會被完成地傳送到系統(tǒng)中，系統(tǒng)會對括號內的內容進行運算，并給出結果。例如：(define a 1)13FLUENT6.1 全攻略a (+ a 2 3 4) 10上述計

32、算的含義是：（1）（2）（3）（4）定義變量 a 等于 1；屏幕顯示“a”；計算“a+2+3+4”的值；屏幕顯示結果“10”。文字提示系統(tǒng)使用文字用戶界面還可以完成一些數(shù)據(jù)、文字的輸入工作，比如給變量賦值，在運算中回答 yes（是）或 no（否）等等。這部分工作是在文字提示系統(tǒng)下完成的。所謂文字提示系統(tǒng)是 FLUENT 軟件中的一個子系統(tǒng)，這個子系統(tǒng)為用戶提供一項在字符界面下的輸入功能。在系統(tǒng)需要用戶輸入相關參數(shù)的時候，在字符界面的提示符后面會出現(xiàn)提示信息。這個提示信息一般由三段組成：第一段是文字信息，提示用戶需要輸入何種參數(shù)信息；第二段被包含在圓括號中，提示用戶輸入?yún)?shù)的設置的參數(shù)數(shù)值。其中

33、第二段只在需要標明參數(shù)下面是兩個提示信息的例子：filled grids? noshrink-factor 0.1；第三段被包含在方括號中，是系統(tǒng)缺省的時候出現(xiàn)。如果接受系統(tǒng)的缺省設置，可以直接按回車鍵；如果不接受系統(tǒng)設置，可以鍵入一個參數(shù)值代替系統(tǒng)設置。文字提示系統(tǒng)可以輸入的數(shù)據(jù)類型如下：（1）數(shù)字：在數(shù)字提示系統(tǒng)中可以輸入的數(shù)字包括十進制、二進制、八進制和進制數(shù)，比如數(shù)字 31 可以用下列幾種方式輸入：31，#b11111,#o37 和 #x1f?？梢姵M制數(shù)字外，其他類型的數(shù)字輸入都需要面加上“#”供系統(tǒng)識別。另外，因為在 Scheme語言中整數(shù)是實數(shù)的一個子集，所以在輸入上沒有區(qū)別，

34、就是說輸入“2”和“2.0”是完全等價的。（2）型數(shù)據(jù)：在需要進行型輸入的時候，用戶可以直接輸入“yes”或“no”，也可以輸入縮寫形式“y”或“n”，還可以直接輸入 Scheme 語言中代表“真”和“型數(shù)值：#t（代表“真”）或#f（代表“假”）。（3）字串：字串的輸入需要使引號，比如在輸入繪圖標題等內容時可以輸入：“Suic Combustion”。在雙引號中可以包括任何字符，F(xiàn)LUENT 對此沒有限制。符號：符號的輸入不需要使用引號，但是符號之間不允許有空格或逗號。文件名：文件名實際上就是一個字串，區(qū)別是文件名不需要使用引號加以限定，除非文件名中包含空格。在這項規(guī)定下，文件名不能被賦值給

35、一個變量，比如：(define fn “vla.ps”)14FLUENT6.1 全攻略fnhc fn這段語句的原意是將文件名的值“vla.ps”賦給變量 fn，然后在硬盤上寫出這個文件，但是在實際執(zhí)行過，系統(tǒng)將把文件內容寫入文件“fn”，而不是“vla.ps”，原因就是第一步中的賦值過程沒有被系統(tǒng)執(zhí)行。列表組（List）：列表項類似于 FORTRAN 語言中的一維數(shù)組，其中的各個單元的數(shù)值可以逐個輸入，也可以整體輸入，輸入一個空的單元可以結束整個輸入過程，比如： element(1) () 1 element(2) () 10 element(3) () 100 element(4) () 上

36、面四行將 1、10、100 分別輸入給列表組的前三個單元，最后一行為空行，按回車鍵后結束輸入。再比如： element(1) (1) element(2) (10) element(3) (100) element(4) () 1000 element(5) () 可以在原列表組中增加一個單元，同時給它一個值 1000。如果進行下列輸入： element(1) (1) , , (111213) 則前面兩個逗號表示原列表組中的前兩個單元值保持不變，后面三個單元用整體輸入()的形式增加了三個新的單元數(shù)值，最后這個列表組包含了五個單元，其值依次為 1、10、 11、12、13。輸入（）表示刪除當前行

37、及后面所有單元，進行下列操作可以將整個列表組刪除： element(1) (1) () 賦值：除了上面說的文件名輸入外，其他輸入在被執(zhí)行前都要按照 Scheme 語1言格式被 Scheme 解釋器進行賦值操作。比如將一個矢量的一個分量設置為 ，就可3以進行下列輸入操作，同時系統(tǒng)會完成其中的賦值操作：/foo set xyponent 1.0 ( / 1 3)ponent 0.0 (sqrt ( / 8 9)上面的輸入中方括號中為系統(tǒng)缺省值，圓括號中為輸入內容。注意 Scheme 語言的運1算格式，（/13）的意思是 1 除以 3，其結果是 。3也可以通過函數(shù)定義的方式來達到上述計算目的：(de

38、fine (unit y x) (sqrt ( - 1.0 ( * x x) unit y15FLUENT6.1 全攻略/foo set xyponent 1.0 (/ 1 3)ponent 0.0 (unit y (/ 1 3)注意上述定義函數(shù)的過( - 1.0 ( * x x)的意思是1 x 2 ，運算符仍然是放在數(shù)字前面。在命令執(zhí)行的過按組合鍵 Ctrl+C 可以隨時中斷運行。1.4FLUENT 文件讀入與輸出FLUENT 除了可以讀入、輸出必要的網(wǎng)格文件、算例文件和進程文件外，還保存了與FLUENT 公司的其他軟件的接口，這些軟件包括 FLUENT/UNS、RAMNT、FIDAP 、F

39、LUENT4 等等，同時還有與 I-DEAS 和 ANSYS 的接口。所有的讀入與輸出操作均可以在File 菜單中完成，本小節(jié)將逐項進行介紹。1.4.1網(wǎng)格文件網(wǎng)格文件是包含各個網(wǎng)格點坐標值和網(wǎng)格連接信息2，以及各分塊網(wǎng)格的類型和節(jié)點數(shù)量等信息的文件。在 FLUENT 中，網(wǎng)格文件是算例文件的一個子集，因此在時可以用菜單操作：File - Read - Case網(wǎng)格文件打開菜單并讀入網(wǎng)格文件。當然這些網(wǎng)格文件的格式必須是FLUENT 軟件內定的格式?？梢杂脕砩?FLUENT 內定格式網(wǎng)格的網(wǎng)格軟件有 GAMBIT、TGrid、GeoMesh 和 preBFC。除了使用FLUENT 內定格式的

40、網(wǎng)格文件外，F(xiàn)LUENT 還可以輸入其他格式的網(wǎng)格文件。其他格式文件輸入的菜單操作是File Import然后再打開相應格式的輸入菜單完成的，其對應關系如下：GAMBIT：讀入 GAMBIT 生成的中性（neutral）網(wǎng)格文件。preBFC Structured Mesh：讀入preBFC 生成的結構網(wǎng)格文件。ANSYS：讀入 ANSYS 文件。IDEAS Universal：讀入 I-DEAS 通用格式的文件。NASTRAN：讀入 NASTRAN 文件。（6） TRAN：讀入TRAN 分區(qū)網(wǎng)格。（7）CGNS -Mesh：讀入 CGNS（CFD General Noion System，計

41、算流體動力學通用記號系統(tǒng)）3格式的網(wǎng)格文件。23即各個網(wǎng)格單元將如何連接在一起的信息。CGNS 是網(wǎng)格文件的一種格式，據(jù)說有可能成為網(wǎng)格文件的工業(yè)標準。16FLUENT6.1 全攻略（8）CGNS - Mesh&Data：讀入 CGNS 網(wǎng)格文件及相關數(shù)據(jù)。需要說明的是，在一個算例文件中既包含了關于網(wǎng)格的信息，也包含了關于邊界條件、物性參數(shù)以及與計算過程相關的一些參數(shù)。在需要改變網(wǎng)格文件時，可以通過讀入新文件并將它合并到原來的算例文件中的方式來替換原來的網(wǎng)格信息。不過新的網(wǎng)格必須在結構上和分塊方式上與原來的網(wǎng)格相同，否則計算將出現(xiàn)錯誤。1.4.2 讀寫算例文件和數(shù)據(jù)文件在 FLUENT 中與數(shù)

42、值模擬過程相關的信息保存在算例文件和數(shù)據(jù)文件里。在保存文件時，可以選擇將文件保存為二進制格式或純文本格式。二進制文件的優(yōu)點是占用系統(tǒng)資源少，運行速度快。FLUENT 在文件時可以自動識別文件格式。FLUENT 還可以根據(jù)計算開始前的設置，在間隔一定的迭代步數(shù)時自動保存文件。讀寫算例文件如前所述，算例文件中包含了網(wǎng)格信息、邊界條件、用戶界面、圖形環(huán)境等信息，其擴展名為.cas，其讀入操作可以按下列次序點擊菜單，打開文件選擇窗口，就可以讀入所需的算例文件了：File - Read - Case與此相類似，按下列次序點擊菜單，打開文件選擇窗口，就可以保存算例文件了：File - Write - Ca

43、se讀寫數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件了流場的所有數(shù)據(jù)信息，包括每個流場參數(shù)在各網(wǎng)格單元內的值以及殘差的值，其擴展名為.dat。數(shù)據(jù)文件的保存過 File - Read - Data算例文件類似，執(zhí)行菜單操作：打開文件選擇窗口就可以讀入數(shù)據(jù)文件。執(zhí)行菜單操作：File - Write - Data則可以保存數(shù)據(jù)文件。同時讀寫算例文件和數(shù)據(jù)文件算例文件和數(shù)據(jù)文件包含了與計算相關的所有信息，因此使用這兩種文件就可以開始新的計算。在 FLUENT 中可以同時讀入或寫出這兩種文件，執(zhí)行菜單操作：File - Read - Case&Data打開文件選擇窗口，然后選擇相關的算例文件完成讀入工作，F(xiàn)LUENT 會自動將

44、與算17FLUENT6.1 全攻略例有關的數(shù)據(jù)文件一并讀入。類似地，執(zhí)行菜單操作：File - Write - Case&Data打開文件選擇窗口，然后選擇 Save（保存），就可以將與當前計算相關的算例文件和數(shù)據(jù)文件同時保存在相應的目錄里。自動保存算例和數(shù)據(jù)文件在 FLUENT 中還可以使用自動保存功能以減少人工操作。使用這項功能，可以設定文件保存頻率，即每隔一定的迭代步數(shù)就自動保存算例和數(shù)據(jù)文件，菜單操作為：File - Write - Autosave于是 Autosave Case/Data（自動保存算例和數(shù)據(jù)文件）面板被打開，如圖 1-12 所示?？梢苑謩e設定算例文件和數(shù)據(jù)文件的保存

45、間隔。在系統(tǒng)缺省設置中，文件保存間隔為 0，即不做自動保存。在文件名一欄中可以為需要保存的文件命名，如果在命名過沒有使用擴展名，則系統(tǒng)會自動為所保存的算例文件和數(shù)據(jù)文件分別加上.cas 或.dat 的后綴。如果在命名過使用.gz 或.z 的后綴，則系統(tǒng)會用相應的壓縮方式保存算例文件和數(shù)據(jù)文件。這里.gz 和.z是 FLUENT 中壓縮文件格式。圖 1-12 文件自動保存面板1.4.3 讀入FLUENT/UNS 和RAMNT 的算例和數(shù)據(jù)文件FLUENT/UNS 和 RAMNT 是老版本 FLUENT 的兩個分支。FLUENT/UNS3、4 兩個版本和 RAMNT2、3、4 三個版本生成的算例文

46、件和數(shù)據(jù)文件可以直接讀入 FLUENT，操作方法與前面講的 FLUENT 算例文件和數(shù)據(jù)文件的讀入相同，這里不再重復。 使用 FLUENT/UNS 的算例文件系統(tǒng)會自動將求解器設為分離求解器。使用 RAM的算例文件，系統(tǒng)會自動將求解器設置為耦合顯式算法。NT18FLUENT6.1 全攻略1.4.4 讀入FLUENT4 算例文件執(zhí)行菜單操作：File - Import - FLUENT 4 Case可以打開文件選擇窗口，讀入 FLUENT4 算例文件。FLUENT4 的算例文件中只包含網(wǎng)格信息和網(wǎng)格分區(qū)信息，因此在讀入算例文件后，還要進一步設定材料屬性、邊界條件、求解控制參數(shù)等其他相關參數(shù)，然后

47、才能開始計算。1.4.5 讀入FIDAP 算例文件執(zhí)行菜單命令：File - Import - FIDAP可以打開文件選擇窗口，讀入 FIDAP 算例文件。與 FLUENT4 相同，F(xiàn)IDAP 算例文件中也只包含網(wǎng)格信息和網(wǎng)格分區(qū)信息，在讀入算例文件后同樣需要設定材料屬性、邊界條件，然后才能開始計算。1.4.6 創(chuàng)建與進程文件進程文件（journal file）是一個 FLUENT令集合，其內容用 Scheme 語言寫成?？梢酝ㄟ^兩個途徑創(chuàng)建進程文件：一個是在用戶進入圖形用戶界面后，系統(tǒng)自動用戶的操作和命令輸入，自動生成進程文件；另一個是用戶使用文本編輯器直接用 Scheme 語言創(chuàng)建進程文件

48、，其工作過用 FORTRAN 語言編程類似。進程文件中可以使用注釋語句，Scheme 語言用分號“；”作為注釋語句的標志。在一行語句前面使用分號“；”，則表明該行為注釋行，用戶可以在注釋行中為進程文件添加說明信息，也可以鎖定一些無用令行。使用進程文件可以重復過去的操作，包括恢復圖形界面環(huán)境和重復過去的參數(shù)設置等等。形象地說，使用進程文件就是重播用戶曾經(jīng)進行的操作，這個重播過包含了用戶曾經(jīng)進行過的各種有用和無用的操作過程。因此其使用效率比下面將介紹的描述文件要低。執(zhí)行菜單操作：File - Write - Start Journal系統(tǒng)就開始進程文件。此時原來的 Start Journa（l 開

49、始進程）菜單項變?yōu)?Stop Journal（終止進程），點擊 Stop Journal（終止進程）菜單項則執(zhí)行菜單操作：File - Read - Journal過程停止。打開選擇文件窗口，選擇要打開的進程文件，然后點擊 OK 按鈕就可以打開進程文件。19FLUENT6.1 全攻略1.4.7 創(chuàng)建文件與進程文件類似，文件（transcript file）也是用 Scheme 語言寫成的，可以用文戶的所有鍵盤輸入和菜單輸入動作，不同的是文件不能被讀入進行重播操作。件只是為計算做一個完整的操作，以便在程序出錯時可以回過頭來進行檢查。錄制進程文件菜單項的下方就是錄制文件的菜單項，其錄制和停止過程也

50、與進程文件類似，即執(zhí)行菜單操作：File - Write - Start Transcript就開始錄制文件。執(zhí)行菜單操作：File - Write - Stop Transcript則停止錄制過程。1.4.8 讀寫邊界函數(shù)分布文件邊界函數(shù)分布文件（profile file）用于定義計算邊界上的流場條件，比如可以用邊界函數(shù)分布文件定義管道處的速度分布。邊界函數(shù)分布文件的讀寫操作如下：圖 1-13 Write Profile（寫邊界函數(shù)分布）面板20FLUENT6.1 全攻略執(zhí)行菜單操作：File - Read - Profile打開文件選擇窗口，然后選擇文件，既可讀入邊界函數(shù)分布文件。執(zhí)行菜單

51、操作：File - Write - Profile打開定義函數(shù)分布文件面板（圖 1-13），選擇創(chuàng)建新的邊界文件還是覆蓋原有文件，同時在 Surface（表面）中選擇要定義的邊界區(qū)域，再在 Value（值）中選擇要指定的流場參數(shù)，點擊 Write（寫）按鈕就可以生成邊界函數(shù)分布文件。邊界函數(shù)分布文件既可以用在原來的算例中，也可以用在新的算例中。例如在管道計算中，用戶為出口定義了速度分布，并將它保存在一個邊界函數(shù)分布文件中。在計算另一個新的算例時，用戶可以讀入這個文件作為新的管道計算的出口條件。1.4.9 讀寫邊界條件如欲將計算中所有邊界條件保存在一個文件中，可以執(zhí)行下列菜單操作：File -

52、write-bcFLUENT 將把邊界條件、求解器和計算模型的設置全部保存在一個文件中，文件的格式與算例文件中的 zone（區(qū)域）部分相同。執(zhí)行下列菜單操作讀入邊界條件：File - Read-bc讀入邊界條件后，F(xiàn)LUENT 將把邊界條件中的區(qū)稱與計算中使用的區(qū)稱進行對比，名稱相同的區(qū)域中將采用相同的邊界條件。如果邊界條件文件中的區(qū)稱在計算模型中沒有與之對應的區(qū)域，則計算會對這部分邊界條件忽略不計。如果計算模型中的區(qū)域與邊界條件中區(qū)域的劃分方式有所不同，比如改變了某個區(qū)域劃分的拓撲結構，那就需要在讀入邊界條件后，進行邊界條件的檢查，保證邊界條件與其對應的邊界是相互吻合的。如果邊界條件文件中的

53、一系列設置是應用到名稱相似或名稱還沒有確定下來的邊界上，可以使用星號“*”做省略處理。比如邊界條件準備應用到 wall-11、wall-12 和wall-15上，就可以通過編輯邊界文件將邊界名稱設置為 wall-*的方式達到目的。另外，還可以將邊界網(wǎng)格寫入單獨的文件，相應的菜單操作是：File - Write - Boundary Grid在打開的文件選擇窗口中保存文件即可。在用戶對網(wǎng)格不滿意時，可以先將邊界網(wǎng)格保存起來，然后再用 Tgrid 軟件讀入這個網(wǎng)格文件，并重新生成滿意的網(wǎng)格。1.4.10 保存圖像文件圖形顯示窗口顯示的圖像可以用很多種方式和文件格式進行保存。保存方式包括使用FLUE

54、NT 軟件內部工具進行保存，也可以使用第21圖形軟件保存屏幕顯示圖象。FLUENT6.1 全攻略圖 1-14 圖像文件硬拷貝面板圖 1-15 導出數(shù)據(jù)面板22FLUENT6.1 全攻略FLUENT 內部有一個 Graphics（圖形文件硬拷貝）面板，在保存圖像文件前，可以使用這個面板對圖像文件的保存格式、顏色方案等進行設置，如圖 1-14 所示。在這個面板上可以選擇圖像文件格式、顏色方案、文件類型、分辨率和方向，并可以預覽圖像文件。圖像文件格式的差別不大，可以根據(jù)需要進行選擇。顏色方案是選擇將文件保存為彩色圖像、灰度圖像或單色圖像。文件類型可以為光柵格式和矢量格式，區(qū)別是光柵格式的文件讀寫速度

55、較快，但是圖像質量較差；矢量格式讀寫速度慢但是圖像質量高。在設置完成后，先用 Preview（預覽）按鈕檢查圖像是否滿足需要，如果跟自己的預想相去甚遠，則重新調整上述幾項參數(shù)設置；如果對預覽結果滿意，則可以按 Save（保存）按鈕保存圖像。如果想了解參數(shù)的含義，可以按 Help（幫助）按鈕獲得信息。1.4.11 導出數(shù)據(jù)FLUENT 中設置了與其他軟件的數(shù)據(jù)接口，通過這些接口可以與其他軟件進行數(shù)據(jù)交換，比如 FLUENT 的計算結果和網(wǎng)格數(shù)據(jù)可以用與其他軟件兼容的格式進行保存，從而大大方便了利用其他軟件對 FLUENT 的數(shù)據(jù)結構進行處理。FLUENT 目前可以兼容的導出格式包括 ABAQUS

56、、ANSYS、ASCII、AVS、CGNS、Data Explorer、EnSight (過去稱為 MPGS )、 FAST、Fieldview、I-DEAS、NASTRAN、 TRAN、RadTherm 和 Tecplot 格式。需要注意的是，F(xiàn)LUENT 不支持表面（surface）數(shù)據(jù)。如果導出的文件中帶有指定的表面，那么這樣的文件將不能重新導入 FLUENT。不過 FLUENT 的網(wǎng)格生成軟件 TGrid 支持表面數(shù)據(jù)。另外，I-DEAS 軟件不支持金字塔型的網(wǎng)格劃分方式，所以如果網(wǎng)格中帶有金字塔型網(wǎng)格的數(shù)據(jù)， I-DEAS 將無法識別這樣的數(shù)據(jù)。EnSight6 和結構化 Field

57、View Case+Data 數(shù)據(jù)可以用 FLUENT 并行版輸出。FLUENT 導出數(shù)據(jù)是在導出數(shù)據(jù)面板中完成的，如圖 1-15 所示。執(zhí)行菜單操作：File - Export彈出導出數(shù)據(jù)面板，執(zhí)行如下操作就可以將文件導出：在 file types（文件類型）中選擇準備導出的文件類型。如果選擇的是 ABAQUS、ASCII、Data Explorer、I-DEAS Universal、NASTRAN、TRAN 或 Tecplot，接著在 surfa（表面）列表中選擇要將哪個表面的數(shù)據(jù)導出。如果不做任何選擇，就意味著將整個計算域內的數(shù)據(jù)導出。對于 RadTherm 文件，只有固壁表面上的數(shù)據(jù)可

58、以被導出。（3）除了 ANSYS、FAST Solution 和 RadTherm 三種文件，其他文件格式都要求在Function to Write 中選擇導出變量。（4）ABAQUS、ASCII、I-DEAS Universal、NASTRAN 和TRAN 五種文件格式還要求指定載荷類型，載荷類型包括力、溫度和熱流通量三種類型。這些載荷將有限元計算的載荷矩陣。如上所述，如果沒有指定邊界面，則整個計算域將被輸出到導出文件中，而載荷數(shù)據(jù)則被寫在計算域的外邊界壁面上。（5）ASCII 文件要求指明分隔符和采樣點位置，即需要指明上述數(shù)據(jù)是邊界點上的數(shù)23FLUENT6.1 全攻略據(jù)，還是網(wǎng)格單元中心

59、點上的數(shù)據(jù)。（6）在需要的時候，還要定義 transient（暫態(tài)）導出參數(shù)：1）對于 EnSight 6 和EnSight Case Gold 文件，可以定義時間步數(shù)和文件名稱。在計算過，當?shù)竭_定義的時間步數(shù)時，所有的幾何、速度和標量文件，即所有以.geo、.vel和.scl1 為擴展名的文件，都會被自動輸出到硬盤上。同時時間的值和與其相對應的暫態(tài)文件名也被保存在 EnSight 算例文件（即.encas 文件）中。也就是說，暫態(tài)文件的是某一時刻流場計算的結果，而這些文件的集合則成為流場按時間變化的歷史點擊 Apply 按鈕保存設置。最后，2）對于其他格式的文件，暫態(tài)文件是在執(zhí)行命令面板上完

60、成的，如圖 1-16 所示。命令可以直接鍵入命令欄中，其一般格式如下：file/export/ file-type file-name list-of-surfa其中方括號中的內容是根據(jù)文件類型選填的：() yes|no list-of-scalars q命令中 file-type（文件類型）是導出文件的類型，比如用 fieldview-uns 代替file-type，表示導出文件的格式是 Filedview Unstructured。file-name（文件名）是導出文件的名稱。在文件名稱與原有文件名相同時， FLUENT 會彈出提示信息，提示用戶是否覆蓋原文件。如果用戶希望將不同時間步的結