FLUENT應(yīng)用技巧-中科院力學(xué)所高溫氣體動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室ppt課件

1、歡迎各位教師同窗！中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所研討生會(huì)FLUENT運(yùn)用技巧張 杰中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研討所高溫氣體動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2007年1月16日一、FLUENT運(yùn)用范圍航空航天船舶化工汽車(chē)能源生物其它FLUENT的運(yùn)用范圍“相當(dāng)廣泛2.能源4.船舶1.航空3.汽車(chē)二、FLUENT模型兼容性表達(dá)了FLUENT的才干，也闡明了其做為CFD工具的局限性模型兼容性多相流動(dòng)網(wǎng)格湍流熄滅三、FLUENT有限體積法變量存儲(chǔ)在網(wǎng)格單元中心點(diǎn)網(wǎng)格單元的變量值一樣可以求解恣意多面體網(wǎng)格在空間和時(shí)間上支持二階離散格式網(wǎng)格單元表示運(yùn)用標(biāo)量方程三、 FLUENT有限體積法標(biāo)量輸運(yùn)方程：離散三、 FLUENT有限體積法面上的值及其在

2、面上梯度標(biāo)量輸運(yùn)方程的離散：離散三、 FLUENT有限體積法面上的值：面上的梯度：面上的變量和面上的梯度：?jiǎn)卧行牡奶荻让嫔系闹岛吞荻热?FLUENT有限體積法單元中心的梯度：GREEN-GAUSS CELL BASED METHODGREEN-GAUSS NODE BASED METHODLEAST SQUARES CELL BASED METHOD新 Node base和Cell base的區(qū)別Cell base：梯度的計(jì)算其周?chē)鷨卧档募訖?quán)平均Node base：四、 FLUENT網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)價(jià)FLUENT中的網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)價(jià)方法：Equiangle skewGrowth rateAspec

3、t ratioDiagonal ratioEquisize ratioStretchSquishAlignment with the flow詳細(xì)內(nèi)容可參照崔凱博士的報(bào)告“網(wǎng)格對(duì)CFD求解精度的影響重要的目的最重要的目的四、 FLUENT網(wǎng)格質(zhì)量評(píng)價(jià)等角斜度的定義：最大內(nèi)角最小內(nèi)角平均內(nèi)角內(nèi)角和/內(nèi)角數(shù)為0，網(wǎng)格正交，最好為1，網(wǎng)格被壓扁，最差大于0.9，計(jì)算很困難，計(jì)算開(kāi)場(chǎng)，先對(duì)其進(jìn)展檢驗(yàn)。最小內(nèi)角最大內(nèi)角最小內(nèi)角最大內(nèi)角五、 FLUENT文件操作1.并行版本的啟動(dòng) ： DOS命令窗口下： FLUENT 2D(3D 2DDP 3DDP) TN，也可以用LAUCHER程序啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并行：FLUE

4、NT 2D(3D 2DDP 3DDP) PNET -TN2.輸入輸出接口： 和TECPLOT 、CEIENSIGHT等軟件輸入輸出3.自動(dòng)保管功能： 不僅非定常計(jì)算用，定常計(jì)算也要用，防止計(jì)算結(jié)果喪失，只需設(shè)置新保管的數(shù)據(jù)覆蓋以前的數(shù)據(jù)即可六、 FLUENT網(wǎng)格操作1.網(wǎng)格檢查： GRID-CHECK2.用SCALE把模型轉(zhuǎn)換換到適宜的大?。?GRID-SCALE3.自定義單位： GRID-UNIT !UDF總是國(guó)際單位單位轉(zhuǎn)換菜單七、 FLUENT網(wǎng)格自順應(yīng)自順應(yīng)的功能在計(jì)算的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)改善網(wǎng)格分布和質(zhì)量。巧用：在計(jì)算開(kāi)場(chǎng)的時(shí)候檢查網(wǎng)格的質(zhì)量。ADAPT-ISO-VALUE-GRID, C

5、ELL EQUIANGLE SKEW,COMPUTER網(wǎng)格質(zhì)量檢查八、 FLUENT并行計(jì)算并行計(jì)算可以在較短的時(shí)間處理較大的標(biāo)題，并行計(jì)算的時(shí)代曾經(jīng)全面到來(lái)了。運(yùn)用技巧：在WINDOWS下基于TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)普通微機(jī)間的并行計(jì)算并行計(jì)算九、 FLUENT參數(shù)設(shè)置1.正確的了解物理問(wèn)題，給出正確的邊境條件和計(jì)算區(qū)域2.正確的模型參數(shù)和物性參數(shù)商用軟件的運(yùn)用沒(méi)有降低對(duì)流體根本知識(shí)的掌握，只是本人不用離散方程了，數(shù)學(xué)上的要求降低了。資料屬性默許值九、 FLUENT參數(shù)設(shè)置UDF定義物性：/*UDF for specifying a temperature-dependent thermal

6、conduct property*/#include udf.h#include math.hDEFINE_PROPERTY(thermalcon, cell, thread)real k;real temp = C_T(cell, thread);k=1.993*0.001*sqrt(temp*temp*temp)/(temp+112);return k;從任何空氣動(dòng)力學(xué)書(shū)上均可查到！十、 FLUENT UDF經(jīng)過(guò)大量的宏定義來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和SOLVER中數(shù)據(jù)的交互的一種方法，來(lái)加強(qiáng)FLUENT的功能及模型的運(yùn)用范圍。1.定義本人的UDF宏除了內(nèi)部給定的宏，添加本人的宏，實(shí)現(xiàn)完全自主的宏。舉例闡

7、明：定義DEFINE_AAA宏根據(jù)不同的情況，前往一個(gè)實(shí)數(shù)首先，在UDF.H中，參與如下兩個(gè)語(yǔ)句：1UDF_TYPE_AAA2#define DEFINE_AAA(name) real name()然后，就可以運(yùn)用 DEFINE_AAA宏了。十、 FLUENT UDF/*My add UDF for return a real,which is a demon only*/#include udf.hDEFINE_AAA(mydir)real current_time;real a;current_time = RP_Get_Real(flow-time);if(current_time =

8、1.0) a= 1;else a= -1;printf(n a = %d n,a);return a;DEFINE_AAA宏運(yùn)用舉例：UDF程序十、 FLUENT UDFDEFINE_AAA宏運(yùn)用舉例：編譯后的銜接和運(yùn)用邊境菜單十、 FLUENT UDF2.宏的本質(zhì)經(jīng)過(guò)內(nèi)部的層層宏交換，來(lái)運(yùn)用戶(hù)接觸到內(nèi)部數(shù)據(jù)。.H頭文件可見(jiàn)，.C文件不可見(jiàn)，有些內(nèi)部處置就看不見(jiàn)了！十一、 FLUENT UDS源項(xiàng)和分散項(xiàng)1.預(yù)備任務(wù)源項(xiàng)的UDF贊賞清潔能源網(wǎng)友提供的精彩演示，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)上網(wǎng)查找分散系數(shù)1十一、 FLUENT UDS2.設(shè)置UDS翻開(kāi)UDS菜單十一、 FLUENT UDS2.設(shè)置UDSUDS分散

9、系數(shù)十一、 FLUENT UDS3.UDS邊境條件設(shè)定UDS源項(xiàng)UDS邊境十一、 FLUENT UDS4.求解設(shè)置5.初始化，求解求解控制菜單十二、 FLUENT UDF源項(xiàng)源項(xiàng)的方式：對(duì)應(yīng)延續(xù)方程、三個(gè)方向動(dòng)量方程及能量等，其中的變量 分別為：1,Vx,Vy,Vz,T舉例闡明：X方向的動(dòng)量方程源項(xiàng)源項(xiàng)：源項(xiàng)的導(dǎo)數(shù)：十三、 FLUENT 6.3新功能多面體網(wǎng)格新數(shù)值中心UDF&UDS加強(qiáng)動(dòng)網(wǎng)格功能加強(qiáng)并行計(jì)算才干加強(qiáng)湍流模型化學(xué)反響流多相流真實(shí)氣體模型輻射模型附加模型加強(qiáng)如燃料電池等詳細(xì)信息參考王曉博士的報(bào)告“FLUENT 6.3 PRODUCTION PRESENTATION,共100多項(xiàng)新

10、功能重點(diǎn)講解十三、 FLUENT 6.3新功能1.多面體網(wǎng)格功能轉(zhuǎn)換前轉(zhuǎn)換后可以明顯的減少網(wǎng)格的數(shù)量35倍，算量明顯減少十三、 FLUENT 6.3新功能1.多面體網(wǎng)格功能機(jī)器：3.0GCPU 2G內(nèi)存815538 tetrahedral cells, zone 2, binary.串行FLUENT來(lái)轉(zhuǎn)換的時(shí)候：Setup conversion to polyhedra.Converting domain to polyhedra.Creating polyhedra zones.Processing face zones.Processing cell zones.Building poly

11、hedra mesh.Warning: ST_Realloc: out of memory.Error: Resize_Storage_On_Thread: Out of memory.Error Object: ()同樣的機(jī)器用并行就可以轉(zhuǎn)換：FLUENT 3D T2閱歷：假設(shè)他串行，內(nèi)存大了有時(shí)也利用不起來(lái)，有時(shí)候，單CPU也要模擬并行來(lái)完成一些任務(wù)！串行轉(zhuǎn)換失敗并行轉(zhuǎn)換勝利十三、 FLUENT 6.3新功能2.求解器功能的加強(qiáng)COUPLE -DENSITY BASESEGRATED-PRESSURE BASE預(yù)處置矩陣的引入Roe FDS,AUSM等通量處置格式的引入更多的梯度求解方式：最小二乘法求梯度6.26.3十三、 FLUENT 6.3新功能3.更合理的界面菜單新功能的加強(qiáng)6.26.3十三、 FLUENT 6.3新功能4.更加嚴(yán)厲的UDF函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系6.26.3十三、 FLUENT 6.3新功能5.UDF&UDS功能加強(qiáng)Execute at exit UDF多 個(gè)UDF同時(shí)HOOK向一個(gè)HOOK為每個(gè)UDS分別指定區(qū)域?yàn)槊總€(gè)UDS分別指定非穩(wěn)