----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----目錄理論知識Gambit軟件的介紹Fluent軟件的介紹Exceed.13+Gambit.V2.4.06+Fluent.6.3安裝介紹建模過程Gambit啟動建立幾何模型網格劃分劃分網格檢查網格劃分情況設置邊界類型輸出網格文件計算求解檢查網格并定義長度單位設置計算模型設置流體材料屬性設置邊界條件求解初始化設置殘差監(jiān)視case文件求解計算保存計算結果后期處理casedata文件顯示網格創(chuàng)建相關面計算各單電池獲得的質量流率繪制圖表參考鏈接----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----第一章 理論知識Gambit軟件的介紹GAMBIT是為了幫助分析者和設計者建立并網格化計算流體力學（ CFD）模型和其它科學應用而設計的一個軟件包。 GAMBIT通過它的用戶界面（GUI）來接受用戶的輸入。GAMBITGUI簡單而又直接的做出建立模型、網格化模型、指定模型區(qū)域大小等基本步驟，然而這對很多的模型應用已是足夠了。面向CFD分析的高質量的前處理器，其主要功能包括幾何建模和網格生成。由于GAMBIT本身所具有的強大功能，以及快速的更新，在目前所有的 CFD前處理軟件中，GAMBIT穩(wěn)居上游。GAMBIT軟件具有以下特點：☆ACIS內核基礎上的全面三維幾何建模能力，通過多種方式直接建立點、線、面、體，而且具有強大的布爾運算能力， ACIS內核已提高為ACISR12。該功能大大領先于其它CAE軟件的前處理器；☆可對自動生成的 Journal 文件進行編輯，以自動控制修改或生成新幾何與網格；☆可以導入PRO/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等大多數CAD/CAE軟件所建立的幾何和網格。導入過程新增自動公差修補幾何功能，以保證GAMBIT與CAD軟件接口的穩(wěn)定性和保真性，使得幾何質量高，并大大減輕工程師的工作量；☆新增PRO/E、CATIA等直接接口， 使得導入過程更加直接和方便；☆強大的幾何修正功能，在導入幾何時會自動合并重合的點、線、面；新增幾何修正工具條，在消除短邊、縫合缺口、修補尖角、去除小面、去除單獨輔助線和修補倒角時更加快速、自動、靈活，而且準確保證幾何體的精度；☆G/TURBO模塊可以準確而高效的生成旋轉機械中的各種風扇以及轉子、 定子等的幾何模型和計算網格；☆強大的網格劃分能力，可以劃分包括邊界層等 CFD特殊要求的高質量網格。GAMBIT 中專用的網格劃分算法可以保證在復雜的幾何區(qū)域內直接劃分出高質量的四面體、六面體網格或混合網格；☆先進的六面體核心(HEXCORE)技術是GAMBIT高網格質量；☆居于行業(yè)領先地位的尺寸函數（ Sizefunction）功能可使用戶能自主控制網格的生成過程以及在空間上的分布規(guī)律，使得網格的過渡與分布更加合理，最大限度地滿足CFD分析的需要；----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----☆☆GAMBIT可高度智能化地選擇網格劃分方法，可對極其復雜的幾何區(qū)域劃分出與相鄰區(qū)域網格連續(xù)的完全非結構化的混合網格；☆新版本中增加了新的附面層網格生成器，可以方便地生成高質量的附面層網格；☆可為FLUENT、POLYFLOW、FIDAP、ANSYS等解算器生成和導出所需要的網格和格式。CFD商業(yè)軟件介紹之一——FLUENTFluentCFD商業(yè)軟件介紹之一——FLUENT通用CFD軟件包，用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內的復雜流動。由于采用了多種求解方法和多重網格加速收斂技術，因而 FLUENT 能達到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結構化網格和基于解的自適應網格技術及成熟的物理模型，使FLUENT在轉換與湍流、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉機械、動 /變形網格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應用。FLUENT軟件具有以下特點：☆FLUENT軟件采用基于完全非結構化網格的有限體積法☆定常/非定常流動模擬，而且新增快速非定常模擬功能；☆FLUENT軟件中的動/變形網格技術主要解決邊界運動的問題，用戶只需指定初始網格和運動壁面的邊界條件，余下的網格變化完全由解算器自動生成。FLUENT所獨有的，而且用途廣泛，可用于非結構網格、變形較大問題以及物體運動規(guī)律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題；☆FLUENT軟件還擁有多種基☆FLUENT☆FLUENTSpalart-Allmarask-ωk-ε模型組、(RSM)(LES)(DES)和V2F模型等。另外用戶還可以定制或添加自己的湍流模型；☆適用于牛頓流體、非牛頓流體；☆含有強制/自然/混合對流的熱傳導，固體/流體的熱傳導、輻射；☆化學組份的混合/反應；☆自由表面流模型，歐拉多相流模型，混合多相流模型，顆粒相模型，空穴兩相流模型，濕蒸汽模型；☆融化溶化/凝固；蒸發(fā)/冷凝相變模型；☆離散相的拉格朗日跟蹤計算；☆非均質滲透性、慣性阻抗、固體熱傳導，多孔介質模型（考慮多孔介質壓力突變；☆風扇，散熱器，以熱交換器為對象的集中參數模型；☆慣性或非慣性坐標系，復數基準坐標系及滑移網格；----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----☆動靜翼相互作用模型化后的接續(xù)界面；☆基于精細流場解算的預測流體噪聲的聲學模型；☆質量、動量、熱、化學組份的體積源項；☆豐富的物性參數的數據庫；☆磁流體模塊主要模擬電磁場和導電流體之間的相互作用問題；☆☆高效率的并行計算功能，提供多種自動/MPI并行機FLUENT軟件提供了友好的用戶界面，并為用戶提供了二次開發(fā)接口UD；☆FLUENTC/C++Exceed.13+Gambit.V2.4.06+Fluent.6.3安裝介紹1) D1-1所示。圖1-1圖1-1壓縮包解壓文件安裝環(huán)境exceed.13如圖1-2所示，雙擊應用程序Msetup進行安裝。i.圖1-2 文件夾exceed.131-3install。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖1-3exceed.13安裝1-4personalinstallation。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖1-4exceed.13安裝1-5englishOK。圖1-5exceed.13安裝剩余步驟按照提示操作直至安裝結束。gambit----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----在解壓縮后的文件夾1-6所示。

內，雙擊應用程序gambit-install-2.4.6，----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖1-6gambit 解壓縮文件夾1-7next。圖1-7gambit 安裝D1-8（exceed，以及此后將要安fluent都置于同一個根目錄下，以免運行時報錯）----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖1-8gambit 安裝依次按照提示點擊next，直至安裝結束。將圖1-6內所示的拷貝到D:\fluent.Inc\licenseD:\Fluent.Inc\gambit2.4.6。servername進行設定)安裝結束，重啟電腦。fluent打開已解壓縮的文件夾，雙擊進v.安裝i.行安裝。ii. nextD:\fluent.Inc1-9所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖1-9fluent圖1-9fluent安裝安裝結束之后，將fluent 解壓縮后的文件夾內的D:Fluent.Inc\license。iv. 重啟電腦，安裝成功。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----第二章建模過程Gambit啟動1) Gambit2.4.62-12-2Run，啟Gambit2-3所示。圖2-1 啟動GAMBIT 圖2-2GambitStartup 對話框圖2-3Gambit 窗口布局建立幾何結構1) 建立氣道部分操作步驟：operation geometry volume widtXdeptheigh（）內填入相應數據，如圖2-4所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-4 立方體設置對話框點擊apply，所創(chuàng)建的立方體如圖2-5所示。圖2-5 單條氣道可以按下鼠標左鍵來轉動圖形，按下右鍵上下拖動可以縮放圖形。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----點擊 ，彈出對話框，點選其他設置不變，結果如2-6所示。圖2-6copyvolumes 界面首先在 的黃色區(qū)域單擊左鍵，再按住shift鍵，左鍵點擊已畫出的立方體模型，模型變成紅色，同時黃色區(qū)域內自動顯示所選模型的編號，如，最后點擊apply，得到界面如圖2-7所示。圖2-7 氣道部分構建氣道的導流部分如步驟a)所示，設置參數如圖2-8，得到界面如圖2-9。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖2-8 分流部分設置接著，移動剛創(chuàng)建的長方體。2-10圖2-9創(chuàng)建分流部分圖2-10 確定相關點的坐標圖2-11 提取點的代號shift，左鍵點擊模型上任一點，黃色區(qū)域會自動提取點的代號，如圖2-11所示。點擊apply，主界面下方transcript將顯示該點的坐標，如圖2-12所示。圖2-12 顯示該點的坐標將與移動模型所需的點的坐標記錄好之后，便可以開始移動模型了。相關參數設置如圖2-13。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-13模型移動參數設置 圖2-14 導流部分圖按住shift鍵，左鍵點選剛創(chuàng)建的模型，該模型變成紅色，表明已點選成功，同時，圖2-13黃色區(qū)域內將顯示出相應的模型編號。點擊apply，得到界面如圖2-14所示。點擊左邊剛移動的模型，將其映射到X軸正向。設置參數，如圖2-15所示。圖2-15 導流部分映射（a） 圖2-16 導流部分映射（b）點擊圖中define按鈕，彈出對話框，如圖2-16所示。選擇Xnegative，點擊apply。彈回到2-16界面，再次點擊apply。得到界面如圖2-17所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖2-17 氣道部分模型構建氣道主管部分d)2-18所示。圖2-18 主管部分參數 圖2-19 模型移動將剛生成的長方體按照圖2-19所示參數進行移動，得到結構如圖2-20。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-20 主管inlet1部分結構 圖2-21 創(chuàng)建主管inlet1剩余結構width(x)=10,depth(y)=4.5,2-21所示。將a點移動到b點，參數如圖2-22，得到模型如圖2-23所示。圖2-22 移動a點到b點 圖2-23 主管inlet1結構復制主管部分。按住shift鍵，左鍵連續(xù)點擊上步所構建的主管部分，兩個部件都變成2-24所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-24 主管復制并移動圖 圖2-25 主管inlet建立完成點擊apply，得到界面如圖2-25所示。按照2-16所示的映射方式，將剛構建的三個主管映射到另外一側，得到界面如圖2-26所示。圖2-26 單電池完整2D視圖按住左鍵，轉動模型，可以看到各個部分的情況。將所有部件合為一體。步驟如圖2-27所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-27 合并各部件圖 2-28 合并步驟3對話框步驟3點擊之后，彈出對話框，如圖2-28所示。22-27apply，2-29所示。圖2-29 單電池完整3D視圖至此，單電池氣道模型構建結束。另附一些視圖效果的處理。在整個操作界面的右下角globalcontrol，如圖2-30所示。按住右鍵點擊 ，彈出菜單，選擇 ，得到模型的三維視圖。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-30globalcontrol----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----globalcontrol菜單，點擊2-31所示。

specialdisplayattributes，相關設置----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖2-31specialdisplayattributes 設置得到沒有顯示點的實體模型，如圖2-32所示。圖2-32 單電池3D實體模型視圖堆疊單電池，形成含有十層單電池的電堆。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----操作如圖2-33所示。圖2-33 堆疊10層單電池執(zhí)行完1-5步之后，左鍵點擊黃色區(qū)域，再按住shift鍵，左鍵點擊所構建的單電池，選定需要復制的部件之后，執(zhí)行第6步，得到界面，如圖2-34所示。圖2-3410層電堆結構圖執(zhí)行圖2-27,圖2-28所示步驟，將十層單電池合為一體。并且執(zhí)行圖2-30以及圖2-31所示步驟，得到界面如圖2-35所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖2-35103D實體模型視圖接下來，將模型保存。操作如圖2-36所示。圖2-36 保存模型文件（1） 圖2-37 保存模型文件（2）設置保存名稱10-cellstack，如圖2-37所示。點擊accept，保存完畢。至此，十層電堆模型構建結束。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----第三章網格劃分網格劃分針對本模型，采用六面體網格。具體操作步驟如圖3-1所示：圖3-1 網格劃分參數設定在按住shifelement將自動選擇hetype自動選擇submagambit中文幫助中關于網格劃分的章節(jié)。作者嘗試過使用四面體網格進行劃分，不僅劃分速度較慢，而且在進行網格檢查的時候發(fā)現網格的扭曲度較大，計算結果的可靠度不高。讀者可自行嘗試劃分，并同六面體結構化網格相比較）在spacing下可根據計算的精度選擇網格的尺寸intervalsize，本例選擇1。如圖3-2所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖3-2 網格尺寸選擇點擊apply，系統(tǒng)開始劃分網格，界面如圖3-3所示。圖3-3 網格劃分過程界面3-4所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-4 直接劃分出的不規(guī)則網格（注：這樣的劃分方案看似和之前電堆的建模過程相矛盾，實則是不同的，此時的重新分割是通過建立虛擬存在的面來劃分，旨在使得網格劃分的結構更簡單，同時保證各層單電池的網格是相互連接的。并且，十層單電池單獨按次序劃分結束后也并不需要再將十層結構再進行一次合并，因為之前進行的劃分是虛擬劃分）詳細步驟如下。創(chuàng)建用于分割電堆的面步驟如圖3-5所示。得到界面如圖3-6所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖3-5 創(chuàng)建用于分割的面圖3-6 創(chuàng)建的面的示意圖此時，需將所創(chuàng)建的面移動到電堆的最底層和倒數第二層的交界處。步驟如3-7所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-7 移動分割面將此面復制到相鄰的兩個單電池之間。共需向上復制8個。步驟如圖3-8所示。圖3-8 復制分割面得到界面如圖3-9所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-9 分割面建立成功分割實體通過所建立的面，將電堆劃分為十個單電池。步驟如圖3-10所示。圖3-10 分割實體過程設置得到效果如圖3-11所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-11 電堆被分割后的效果圖單獨劃分3-12所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-12 單獨劃分網格設置過程如圖3-13所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖3-13 單獨劃分網格過程該層電池劃分結束，粗略的可以發(fā)現，所劃分的網格較圖3-4中所示的效果而言，沒有出現3-14（具體的網格數據在隨后的步驟中將會給出）圖3-14 部分網格示意圖剩下的單電池劃分方式相同。逐一劃分結束之后將得到如圖3-15所示的效果。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享----檢查網格劃分情況

圖3-15 電堆網格整體示意圖----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----點擊位于主界面右下角工具欄中的 圖標，打開網絡設置對話框，如圖3-16所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-16 網格檢查display顯示類型）plane（平面。選擇3Delement以及 。qualitytype（質量類型）equalangleskew。cutorientationZZ值平面上的網格。cutorientationXYXY平面上的網格。displaytype設置邊界類型注意：在設置邊界類型之前，可按照之前介紹的方法，在 中將網格設置為不可見，這樣利于計算機減少在這個階段的計算量，同時便于對相關面進行觀察和設置。3-17所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-17 邊界類型設置注：第五步時，右鍵長按，拖動選擇velocity_inlet。第六步時，按住shift鍵，左鍵點選模型中的第一個入口，變成紅色表明選中為inlet1。如圖3-18所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3-18 選擇inlet1以相同的方式設置其他兩個速度入口inlet2和inlet3。設置出口邊界。如同設置inlet的方式，點選模型另一側的三個面來設置oulet1，outlet2和outlet3。注意type項要相應的選擇pressure_out。邊界類型設置完畢之后的界面如圖3-19所示。圖3-19 邊界類型設置完成注意：對于其他未設置的面，默認為固壁。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----輸出網格文件操作如圖3-20所示。圖3-20 網格輸出 圖3-21 文件名稱保存保留默認設置，點擊accept確認。如圖3-21所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----第四章計算求解檢查網格并定義長度單位fluent6.3.26點擊fluent6.3.26圖標，彈出對話框，如圖4-1所示。選擇3d，點擊run。圖4-1 啟動fluent讀入網格文件如圖4-2所示操作順序。圖4-2 讀入網格信息在相應的文件夾內找到之前保存的10-cellstack.msh讀入。讀入后界面如圖4-3所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----4-3網格信息顯示網格光滑與交換操作如圖4-4所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖圖4-4 網格光滑4-5所示。4-5網格光劃過程smoothswapnonodesmoved,smoothingcomplete.為止。關閉對話框。。依次點擊grid-scale，打開長度單位設置對話框，如圖4-6所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享----1。

4-6設置模型尺寸----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----2domainextents。3處，界面給出區(qū)域的范圍。檢查網格依次點擊grid—check。Fluent會對網格進行各種檢查并在信息反饋窗口中顯示檢查過程和結果4-7所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----4-7檢查網格信息其中，特別需要注意的是，最小體積必須是正值，不能有警告或者錯誤信息，最后一行必須是Done。顯示網格依次點擊display—grid，打開網格顯示對話框后，按圖4-8操作，可得到區(qū)域網格圖。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖4-8 顯示網格設置計算模型設置求解器按照圖4-9順序操作，彈出求解器設置對話框，如圖4-10所示。圖4-9 設置計算模型----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖4-10 模型設置信息保留原始設置，點擊OK。啟動能量方程define—models—energy4-11OK。圖4-11 設置能量方程設置層流模型define—models—viscous4-12laminar，其他保留OK。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享--------宋停云與您分享----設置流體的材料屬性

圖4-12 設置層流模型----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----點擊define—materials，打開材料屬性設置對話框，如圖4-13所示。圖4-13 設置流體材料屬性fluentdatabase4-14所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----4-14選擇流體材料為氫氣fluentfluidmaterialshydrogen。close。4-13materialnamehydrogen了，點擊change/creat。close，關閉材料屬性設置對話框。設置邊界條件依次點擊Define—boundarycondition，打開邊界條件設置對話框，如圖4-15所示。選擇工作流體為氫氣按照圖4-15所示步驟執(zhí)行。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖4-15 選擇工作流體為氫氣設置入流口的邊界條件Inlet1操作步驟如圖4-16、4-17所示圖4-16inlet1設置（1）----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----補充說明：

圖4-17inlet設置（2）----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----0.94m/s的設置。keygeometricparameterfortheflowuniformityinplanarsolidoxidefuelcellstacks.WuxiBi,DaifenChen,ZijingLin*.internatinaljournalofhydrogenenergy----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----34200938733884.3.3節(jié)，關于入口速度的計算公式。0.02287kg/m3。inlet2inlet3inlet1相同。設置出流口的邊界條件Outlet1的操作步驟如圖4-18所示。圖4-18outlet1設置Outlet2和outlet3的步驟與上述相同。求解初始化點擊solve—initialize—initialize…，打開求解初始化設置對話框，如圖4-19所示。圖4-19 模型初始化完成流場初始化。設置殘差監(jiān)視點擊solve—monitor—residual…，打開監(jiān)視器設置對話框，如圖4-20所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖4-20 殘差監(jiān)視窗口case文件點擊file—write—case…，保存文件名為10-cellstack.cas。求解計算點擊solve—iterate…，打開迭代計算對話框，如圖4-21所示。圖4-21 計算迭代窗口Fluent開始計算。在迭代191次后，計算收斂，殘差監(jiān)視曲線如圖4-22所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖4-22 殘差監(jiān)視曲線補充說明（一）:關于計算是否收斂的判斷。4-22191簡單地說，可以用三種方法判斷計算是否已經收斂（參考鏈接：流體中文網fluent全攻略.pdf）（1）觀察殘差曲線。可以在殘差監(jiān)視器面板中設置ConvergenceCriterio（收斂判據，比如設為10-，則10-6時，系統(tǒng)即認為計算已經收斂并同時終止計算。（2）流場變量不再變化。有時候不論怎樣計算，殘差都不能降到收斂判據以下。此時可以用具有代表性的流場變量來判斷計算是否已經收斂——如果流場變量在經過很多次迭代后不再發(fā)生變化（3）總體質量、動量、能量達到平衡。Flux通量報告）面板中檢查質量、動量、能量和其他變量的總體平衡情況。0.1%。FluxReports（通量報告）4-23所示，其啟動方法為：ReportFluxes----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖3 FluxRepors通量報告）面板保存計算結果點擊file—write—data…，保存的文件名為10-cellstack.dat。補充說明（二：如何將fluent背景設置為白色。方法一：打開Fluent軟件，在file里選擇hardcopy，進入對話框后，去掉Reverseforegroung/background，然后點擊Preview，彈出的對話框選Yes，然后再勾選Reverseforegroung/background，點擊Preview，彈出對話框選擇No,你會發(fā)現此時Fluent的圖片背景是白色的了；方法二：如果只是想要圖片貼到WORD中，那還有一種更簡單的方法，就是直接右擊圖片框copytoClipboardWORDFluent建議用第一種方法！參考鏈接：/html/200907/1414287.html第五章后期處理casedatafile—read—case&data10-cellstack.cas10-cellstack.dat。顯示網格（結構）點擊display—grid，打開網格顯示對話框，點擊display，顯示網格。如圖5-1所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----5-1網格顯示補充說明：Optionedgetypefeature。surface可以利用鼠標左鍵和中鍵對圖形進行旋轉、縮放和移動。創(chuàng)建相關面本算例旨在研究整個電堆的氣流分布均勻性這就需要將每一層單電池獲得的氣流量進行比較，故本節(jié)的主要工作是測量每一層單電池三個氣流出口（ outlet1、outlet2以及outlet3）只能直接計算出整個電堆的總出口的質量流率，而不能直接計算出每一層單獨的質量流率，所以需要創(chuàng)建相關的面，也outletysurface—planeplanesurface5-2----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖5-2 創(chuàng)建相關的面plane-15-3Plane-1outlet1+outlet2+outlet3----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----補充說明：

5-3plane-1示意圖----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----2：pointsFluent中planesurface所創(chuàng)建的面可由三個相關的點構成，如圖5-3中所示的----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----三個點即為圖5-2中points所指示的點。Points中的三個相關點的坐標，可以在gambit中通過點坐標的測量得到。具體方法見本文2-10。4fluent（plane-1）就構建成功display5-4所示。5-4網格顯示planeoutlet1+outlet2+outlet3的總和，所以在surfacesplane是符合要求的。面積計算方法：點擊report—surfaceintegrals5-5----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖5-5 面積計算步驟3之后，fluent便會給出計算結果，如圖5-6所示。圖5-6 面積計算結果可以得出結論：plane-1符合要求。plane-15-2yy軸正方向移動一個單電池的高度6mm，即得到第二層單電池的氣體流出口截面。值得y軸正方向移動1my0=-5.25mm更改為y0=-5.25+6+1=1.75mmplane-2。以此類推，創(chuàng)建剩余所需的界面只需在plane-2的基礎上向y6mm5-7----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖5-7 示意圖計算各單電池的質量流率點擊report—surfaceintegrals…,相關設置如圖5-8所示。圖5-8 質量流率計算5-8中所示，計算截面surfaces中選定三個進口以及三個出口，計算結果如圖5-9所示。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖5-9 總管質量流率計算結果可以看出，進出口質量流率基本保持守恒。模型符合要求。5-8surfacesplane-1plane-10compute。5-10圖5-10 每個截面質量流率計算結果上圖中所示的便是流經每一個截面的質量流率（y軸負方向）但還不能被描述為每個單電池各自獲得的氣體質量流率plane-25-104.7654128e-05kg/splane-2plane-3的質量流率之差來表示第二層單電池單獨獲得的氣體質量流率。5-8writeexcel5-11----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----圖5-11 每個單電池單獨獲得的氣體質量流率繪制圖表根據5-11中的數據可繪制出表5-1。圖5-1210層電堆燃料氣道對應的燃料分布keygeometricparameterfortheflowuniformityinplanarsolidoxidefuelcellstacks.WuxiBi,DaifenChen,ZijingLin*.internatinaljournalofhydrogenenergy3420093873884.2.3節(jié)，關于氣體均勻度的計算公式?？梢杂嬎愠霰舅憷臍怏w均勻度U=0.98。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----一、數學模型的定義二、建立數學模型的方法和步驟模型準備模型假設模型構成根據所作的假設分析對象的因果關系，利用對象的內在規(guī)律和適當的數學工具，模型求解可以采用解方程、畫圖形、證明定理、邏輯運算、數值運算等各種傳統(tǒng)的和近代模型分析----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----三、數模競賽出題的指導思想（賽題題型結構形式有三個基本組成部分：1.實際問題背景涉及面寬——有社會，經濟，管理，生活，環(huán)境，自然現象，工程技術，現代科學中出現的新問題等。一般都有一個比較確切的現實問題。2．若干假設條件有如下幾種情況：1）只有過程、規(guī)則等定性假設，無具體定量數據；2）給出若干實測或統(tǒng)計數據；3）給出若干參數或圖形；4）蘊涵著某些機動、可發(fā)揮的補充假設條件，或參賽者可以根據自己收集或模擬產生數據。3．要求回答的問題往往有幾個問題，而且一般不是唯一答案。一般包含以下兩部分：1）比較確定性的答案（基本答案更細致或更高層次的討論結果（往往是討論最優(yōu)方案的提法和結果）。五、提交一篇論文，基本內容和格式是什么？提交一篇論文，基本內容和格式大致分三大部分：標題、摘要部分題目——寫出較確切的題目（不能只寫A題、B題）。摘要——200-300中心部分1）問題提出，問題分析。2）模型建立：①補充假設條件，明確概念，引進參數；②模型形式（可有多個形式的模型）；③模型求解；④模型性質；3）計算方法設計和計算機實現。4）結果分析與檢驗。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----5）討論——模型的優(yōu)缺點，改進方向，推廣新思想。6）——注意格式。附錄部分計算程序，框圖。各種求解演算過程，計算中間結果。各種圖形、表格。六、參加數學建模競賽是不是需要學習很多知識？具體說來，大概有以下這三個方面：第一方面：數學知識的應用能力歸結起來大體上有以下幾類：1）概率與數理統(tǒng)計2）統(tǒng)籌與線軸規(guī)劃3）微分方程；還有與計算機知識交叉的知識：計算機模擬。第二方面：計算機的運用能力一般來說凡參加過數模競賽的同學都能熟練地應用字處理軟件“Word”，掌握電子表格“Excel”的使用；“Mathematica”軟件的使用，最好還具備語言能力。這些知識大部分都是學生自己利用課余時間學習的。第三方面：論文的寫作能力10七、小組中應該如何分工？傳統(tǒng)的標準答案是——數學，編程，寫作。其實分工不用那么明確，但有個前提是大家關系很好。不然的話，很容易產生矛盾。分工太明確了，會讓人產生依賴思想，不愿去動腦子。理想的分工是這樣的：數學建模競賽小組中的每一個人，都能勝任其它人的工作，就算小組只剩下她（他）一個人，也照樣能夠六、參加數學建模競賽是不是需要學習很多知識？----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----具體說來，大概有以下這三個方面：第一方面：數學知識的應用能力歸結起來大體上有以下幾類：1）概率與數理統(tǒng)計2）統(tǒng)籌與線軸規(guī)劃3）微分方程；還有與計算機知識交叉的知識：計算機模擬。第二方面：計算機的運用能力一般來說凡參加過數模競賽的同學都能熟練地應用字處理軟件“Word”，掌握電子表格“Excel”的使用；“Mathematica”軟件的使用，最好還具備語言能力。這些知識大部分都是學生自己利用課余時間學習的。第三方面：論文的寫作能力10word，Visio就成了。一、寫好數模答卷的重要性評定參賽隊的成績好壞、高低，獲獎級別，數模答卷，是唯一依據。答卷是競賽活動的成績結晶的書面形式。寫好答卷的訓練，是科技寫作的一種基本訓練。要重視的問題1）摘要。包括：模型的數學歸類（在數學上屬于什么類型）；建模的思想（思路）；算法思想（求解思路）；----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----建模特點（模型優(yōu)點，建模思想或方法，算法特點，結果檢驗，靈敏度分析，模型檢驗??）；主要結果（數值結果，結論；回答題目所問的全部“問題”）。▲注意表述：準確、簡明、條理清晰、合乎語法、字體工整漂亮；打印最好，但要求符合文章格式。務必認真校對。2）問題重述。3）模型假設。根據全國組委會確定的評閱原則，基本假設的合理性很重要。根據題目中條件作出假設根據題目中要求作出假設關鍵性假設不能缺；假設要切合題意。4）模型的建立?；灸Ｐ停孩。┦紫纫袛祵W模型：數學公式、方案等；ⅱ）基本模型，要求完整，正確，簡明；簡化模型：?。┮鞔_說明簡化思想，依據等；ⅱ）簡化后模型，盡可能完整給出；模型要實用，有效，以解決問題有效為原則。數學建模面臨的、要解決的是實際問題，不追求數學上的高（級）、深（刻）、難（度大）。?。┠苡贸醯确椒ń鉀Q的、就不用高級方法；ⅱ）能用簡單方法解決的，就不用復雜方法；ⅲ）能用被更多人看懂、理解的方法，就不用只能少數人看懂、理解的方法。d．鼓勵創(chuàng)新，但要切實，不要離題搞標新立異。數模創(chuàng)新可出現在：▲建模中，模型本身，簡化的好方法、好策略等；▲模型求解中；▲結果表示、分析、檢驗，模型檢驗；▲推廣部分。e．在問題分析推導過程中，需要注意的問題：ⅰ）分析：中肯、確切；ⅱ）術語：專業(yè)、內行；ⅲ）原理、依據：正確、明確；ⅳ）表述：簡明，關鍵步驟要列出；ⅴ）忌：外行話，專業(yè)術語不明確，表述混亂，冗長。5）模型求解。需要建立數學命題時：命題敘述要符合數學命題的表述規(guī)范，盡可能論證嚴密。需要說明計算方法或算法的原理、思想、依據、步驟。若采用現有軟件，說明采用此軟件的理由，軟件名稱。計算過程，中間結果可要可不要的，不要列出。設法算出合理的數值結果。----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----6）結果分析、檢驗；模型檢驗及模型修正；結果表示。最終數值結果的正確性或合理性是第一位的；對數值結果或模擬結果進行必要的檢驗；結果不正確、不合理、或誤差大時，分析原因，對算法、計算方法、或模型進行修正、改進。題目中要求回答的問題，數值結果，結論，須一一列出；列數據問題：考慮是否需要列出多組數據，或額外數據對數據進行比較、分析，為各種方案的提出提供依據；結果表示：要集中，一目了然，直觀，便于比較分析?！鴶抵到Y果表示：精心設計表格；可能的話，用圖形圖表形式?！蠼夥桨?，用圖示更好。7）必要時對問題解答，作定性或規(guī)律性的討論。最后結論要明確。8）模型評價優(yōu)點突出，缺點不回避。改變原題要求，重新建?？稍诖俗觥Ｍ茝V或改進方向時，不要玩弄新數學術語。9）10）附錄詳細的結果，詳細的數據表格，可在此列出，但不要錯，錯的寧可不列。主要結果數據，應在正文中列出，不怕重復。檢查答卷的主要三點，把三關：模型的正確性、合理性、創(chuàng)新性結果的正確性、合理性文字表述清晰，分析精辟，摘要精彩三、關于寫答卷前的思考和工作規(guī)劃答卷需要回答哪幾個問題――建模需要解決哪幾個問題；問題以怎樣的方式回答――結果以怎樣的形式表示；每個問題要列出哪些關鍵數據――建模要計算哪些關鍵數據；每個量，列出一組還是多組數――要計算一組還是多組數。四、答卷要求的原理準確――科學性；條理――邏輯性；簡潔――數學美；創(chuàng)新――研究、應用目標之一，人才培養(yǎng)需要；實用――建模、實際問題要求。五、建模理念----宋停云與您分享--------宋停云與您分享----應用意識要解決實際問題，結果、結論要符合實際；模型、方法、結果要易于理解，便于實際應用；站在應用者的立場上想問題，處理問題。數學建模用數學方法解