1、Fluent 實(shí)例操作步驟一 問(wèn)題描述：一個(gè)圓形的突然擴(kuò)張管道，假設(shè)工質(zhì)為水，通常當(dāng)流動(dòng)經(jīng)過(guò)類似 這種突然擴(kuò)張或突然收縮管道時(shí)，流動(dòng)與管道分離，形成流動(dòng)的漩渦， 與此同時(shí)發(fā)生壓強(qiáng)損失。由于是圓截面管道，在不考慮重力或者假設(shè) 重力方向與管道方向一致時(shí)，該三維流動(dòng)可以簡(jiǎn)化為二維軸對(duì)稱流動(dòng) 問(wèn)題。管道總長(zhǎng)2.0m,其中細(xì)管長(zhǎng)0.5m，細(xì)管半徑0.1m，擴(kuò)張后的管半徑為0.2m,長(zhǎng)1.5m,注意到管長(zhǎng)和臺(tái)階高度的比值為15,這時(shí) 可以認(rèn)為出口已經(jīng)是充分發(fā)展的流動(dòng)；管中流動(dòng)的工質(zhì)為水，常溫下 密度為1000kg/m3,粘性為0.001kg/ (ms)；假設(shè)入口處水流速度為 0.1m/s。二 操作步驟建立

2、幾何模型打開(kāi)制作網(wǎng)格軟件ICEM CFD。創(chuàng)建點(diǎn)，選擇菜單工具欄的GeometryCreat pointExplicit Coodernates,分另U次輸入 6 個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值：(0,0,0),(0,0.1,0),(0.5,0.1,0),(0.5,0.2,0),(2,0.2,0),(2,0,0)。創(chuàng)建線, 選擇菜單工具欄的 GeometryCreat/ModifyCurveFrom Point。依次把這六個(gè)點(diǎn)連成線，如下圖所示:ANSYS3) 創(chuàng) 建 面 ， 選 擇 菜 單 工 具 欄 的 GeometryCreat/ModifySurfaceSimple SurfaceMethodFro

3、m 2-4 Curves選中 所有上一步生成的直線一Apply。(4)創(chuàng)建Part,在軟件左側(cè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)菜單欄一ModelPart 鼠標(biāo) 右鍵點(diǎn)擊Creat Part在part里輸入inlet點(diǎn)擊小箭頭一選 擇管道入口處的inlet線，如下圖所示。點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。 按照此方法依次創(chuàng)建 outlet，wall，axis 等部分。inletwallANSYSoutletaxisinletwallANSYSoutletaxis劃分網(wǎng)格，點(diǎn)擊菜單工具欄第二項(xiàng)Mesh第四項(xiàng)CurveMesh Setup到左側(cè)具體屬性操作處一Select Curves選中 inletMaximum size 定義為 0.

4、01apply。方法同上，把模 型中每條線的 Maximum size 都定義為 0.01。生成網(wǎng)格，點(diǎn)擊菜單工具欄第二項(xiàng)Mesh第八項(xiàng)ComputeMeshSurface Mesh onlyMesh Typeall Quad；mesh methodAutoblocks， Inputall， apply。定義邊界條件并輸出網(wǎng)格，首先點(diǎn)擊菜單工具欄第九項(xiàng)Output 第 一 項(xiàng) SelectsolveroutputsolverFluent_V6CommonStructuralSolverNASTRANA pply。定 義 邊 界 條 件 選 擇 output 第 二 項(xiàng) Boundary con

5、ditionsselect a solver- Fluent_V6,然后選擇線一inlet 定義為 Velocity_inlet;wall 定義為 wall；outlet 定義為 outflow；axis 定義為 axis。輸出網(wǎng)格，選擇選擇output第四項(xiàng)write input格式選為 2D，其他參數(shù)默認(rèn)，點(diǎn)擊apply，生成出fluent.mesh文件。提交給 fluent 軟件計(jì)算：打開(kāi)fluent時(shí)選擇2D,雙精度，其他參數(shù)默認(rèn)。讀入網(wǎng)格文件，依次點(diǎn)擊FileReadCase找到剛才生成fluent.mesh 文件。( 3 ) 選 擇 計(jì) 算 類 型 。 求 解 器 定 義 ， 左

6、側(cè) 樹(shù) 狀 菜 單 欄2DGeneralSolverTypePressure-Based2DSpaceaxismmetric。4) 其 他 計(jì) 算 模 型 選 定 ， 依 次 點(diǎn) 擊 DefineModelsViscousk-epsilon 雙方程模型，其他參數(shù) 默認(rèn)。5) 操作環(huán)境的設(shè)置，依次點(diǎn)擊 DefineOperating Conditions 選擇默認(rèn)參數(shù)，點(diǎn)擊 ok。定義流體的物理性質(zhì)，依次點(diǎn)擊DefineMaterials，在彈出 的對(duì)話框中點(diǎn)擊Fluent Datebase 找到water-liquid,修改此 項(xiàng)液體的參數(shù)，在 name 里把名稱改為 my-water， Ch

7、emical Formula 中去掉化學(xué)方程式，在密度中把密度改為1000，把 粘性Viscosity改為0.001，點(diǎn)擊Change退出。 設(shè)置邊界條件，依次點(diǎn)擊DefineBoundary Conditions，在 inlet的邊界條件中，類型選為Velocity-inlet，點(diǎn)擊SET，并 定義水流入速度為0.1m/s。從湍流參數(shù)的指定方式(specification method)下拉列表中選擇湍流強(qiáng)度和水流直 徑(intensity and hygraulic diameter)，分別設(shè)置湍流強(qiáng)度(Turbulent intensity)為 5%，水力直徑(hydraulic dia

8、meter)0.2m；outlet 對(duì)應(yīng)的邊界條件為 outflow；wall 邊界條件默認(rèn)。8) 求解方法的設(shè)置及其控制依次點(diǎn)擊Solvecontrolssolutions，在打開(kāi)的對(duì)話框中，全 部選擇默認(rèn)參數(shù)，直接點(diǎn)擊0K。初始化，依次點(diǎn)擊 Solveinitializeinitialize，設(shè)置 compute from為inlet，依次點(diǎn)擊init和close圖標(biāo)完成對(duì)流場(chǎng)的初始 化。打開(kāi)殘差監(jiān)控圖，依次點(diǎn)擊solvemonitorsresidual，把 打開(kāi)的對(duì)話框中 5 個(gè)殘差收斂標(biāo)準(zhǔn)都設(shè)置為 0.000001，然后 點(diǎn)擊ok，關(guān)閉對(duì)話框。( 11) 保存當(dāng)前的 case 文件，依

9、次點(diǎn)擊 filewritecase。(12)開(kāi)始迭代計(jì)算，依次點(diǎn)擊solveiterate，其中number ofiterations 為總迭代次數(shù)，設(shè)為 500 次，其他數(shù)值不變選擇默 認(rèn)，點(diǎn)擊 iterate 開(kāi)始計(jì)算，大約 300 步算完。計(jì)算結(jié)果顯示( 1 )顯示速度等值線圖。依次點(diǎn)擊 displaygraphics andanimationscontours，打開(kāi)等值線對(duì)話框，在 contours of 列 表框中選擇velocity，然后在下面的列表中選擇velocity magnitude 作為繪圖對(duì)象， surfaces 列表中是等待選擇繪制等 值線的平面，本例中選擇inlet

10、，其他參數(shù)選擇默認(rèn)，點(diǎn)擊 display。生成云圖，如果關(guān)閉此對(duì)話框中的filled選項(xiàng)，畫 出的圖為等值線圖。(2)繪制速度矢量圖。依次點(diǎn)擊displayvectors，在打開(kāi)的對(duì)話框 中，在vectors of列表框中選擇velocity，其他選擇默認(rèn)參數(shù)，點(diǎn)擊 display生成速度矢量圖。1.22e-011.16e-011.10e-011.22e-011.16e-011.10e-011.04e-019.77e-029.16e-028.55027.94027.33e-02fi 72A-CI94.89e-024.28e-023.67e-023.06022.46e-021.85e-021.24e-02(3)顯示某條邊上的速度剖面XY點(diǎn)線圖，依次點(diǎn)擊plotxy plot，在打開(kāi)的對(duì)話框中,X與9Y依次填入0和1,3在Yaxis伽勰傳,下拉列 表中選擇 Velocity 和 Velocity magnitude，在 surf