FLUENT中文手冊(cè)簡(jiǎn)化

FLUENT中文手冊(cè)（簡(jiǎn)化版）本手冊(cè)介紹FLUENT的使用方法，并附帶了相關(guān)的算例。下面是本教程各部分各章節(jié)的簡(jiǎn)略概括。第一部分：口開始使用：描述了FLUENT的計(jì)算能力以及它與其它程序的接口。介紹了如何對(duì)具體的應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)慕庑问?，并且概述了?wèn)題解決的大致步驟。在本章中給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的算例?？谑褂媒缑妫好枋鲇脩艚缑妗⑽谋窘缑嬉约霸诰€幫助的使用方法，還有遠(yuǎn)程處理與批處理的一些方法?？谧x寫文件：描述了FLUENT可以讀寫的文件以及硬拷貝文件?？趩挝幌到y(tǒng)：描述了如何使用FLUENT所提供的標(biāo)準(zhǔn)與自定義單位系統(tǒng)。口使用網(wǎng)格：描述了各種計(jì)算網(wǎng)格來(lái)源，并解釋了如何獲取關(guān)于網(wǎng)格的診斷信息，以及通過(guò)尺度化（scale）、分區(qū)（partition）等方法對(duì)網(wǎng)格的修改。還描述了非一致（nonconformal）網(wǎng)格的使用.口邊界條件：描述了FLUENT所提供的各種類型邊界條件和源項(xiàng)，如何使用它們，如何定義它們等口物理特性：描述了如何定義流體的物理特性與方程。FLUENT采用這些信息來(lái)處理你的輸入信息。第二部分：口基本物理模型：描述了計(jì)算流動(dòng)和傳熱所用的物理模型（包括自然對(duì)流、周期流、熱傳導(dǎo)、swirling、旋轉(zhuǎn)流、可壓流、無(wú)粘流以及時(shí)間相關(guān)流）及其使用方法，還有自定義標(biāo)量的信息。口湍流模型：描述了FLUENT的湍流模型以及使用條件?？谳椛淠Ｐ停好枋隽薋LUENT的熱輻射模型以及使用條件?？诨瘜W(xué)組分輸運(yùn)和反應(yīng)流：描述了化學(xué)組分輸運(yùn)和反應(yīng)流的模型及其使用方法，并詳細(xì)敘述了prePDF的使用方法?？谖廴拘纬赡Ｐ停好枋隽薔Ox和煙塵的形成的模型，以及這些模型的使用方法。第三部分：口相變模擬：描述了FLUENT的相變模型及其使用方法。口離散相變模型：描述了FLUENT的離散相變模型及其使用方法?？诙嘞嗔髂Ｐ停好枋隽薋LUENT的多相流模型及其使用方法。口移動(dòng)坐標(biāo)系下的流動(dòng)：描述單一旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、多重移動(dòng)坐標(biāo)系、以及滑動(dòng)網(wǎng)格的使用方法?？诮夥ㄆ鳎╯olver）的使用：描述了如何使用FLUENT的解法器?？?網(wǎng)格適應(yīng)：描述了如何優(yōu)化網(wǎng)格以適應(yīng)計(jì)算需求。第四部分：口顯示和報(bào)告數(shù)據(jù)界面的創(chuàng)建：本章描述了explainshowtocreatesurfacesinthedomainonwhichyoucanexamineFLUENTsolutiondata口 圖形和可視化：本章描述了檢驗(yàn)FLUENT解的圖形工具口AlphanumericReporting:本章描述了如何獲取流動(dòng)、力、表面積分以及其它解的數(shù)據(jù)?？诹鲌?chǎng)函數(shù)的定義：本章描述了如何定義FLUENT面板內(nèi)出現(xiàn)的變量選擇下拉菜單中的流動(dòng)變量，并且告訴我們?nèi)绾蝿?chuàng)建自己的自定義流場(chǎng)函數(shù)?？诓⑿刑幚恚罕菊旅枋隽薋LUENT的并行處理特點(diǎn)以及使用方法口 自定義函數(shù)：本章描述了如何通過(guò)用戶定義邊界條件，物理性質(zhì)函數(shù)來(lái)形成自己的FLUENT軟件。如何使用該手冊(cè)對(duì)于初學(xué)者，建議從閱讀“開始”這一章起步。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的使用者，有三種不同的方法供你使用該手冊(cè)：按照特定程序的步驟從按程序順序排列的目錄列表和主題列表中查找相關(guān)資料；從命令索引查找特定的面板和文本命令的使用方法；從分類索引查找特定類別信息（在線幫助中沒(méi)有此類索引，只能在印刷手冊(cè)中找到它）。什么時(shí)候使用SupportEngineer:SupportEngineer能幫你計(jì)劃CFD模擬工程并解決在使用FLUENT中所遇到的困難。在遇到困難時(shí)我們建議你使用SupportEngineer。但是在使用之前有以下幾個(gè)注意事項(xiàng)：仔細(xì)閱讀手冊(cè)中關(guān)于你使用并產(chǎn)生問(wèn)題的命令的信息回憶導(dǎo)致你產(chǎn)生問(wèn)題的每一步如果可能的話，請(qǐng)記下所出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息

源。對(duì)于特別困難的問(wèn)題，保存FLUENT出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的日志以及手稿。在解決問(wèn)題時(shí)，它是最好的資源。目錄第六章、邊界條件第七章、物理特性第八章、基本物理模型第九章、湍流模型第十章、輻射模型第十一章、化學(xué)輸運(yùn)與反應(yīng)流第十二章、污染形成模型第十三章、相變模擬第十四章、多相流模型第十五章、動(dòng)坐標(biāo)系下的流動(dòng)第十六章、解算器的使用第十七章、網(wǎng)格適應(yīng)第十八章、數(shù)據(jù)顯示與報(bào)告界面的產(chǎn)生第十九章、圖形與可視化第二十章、AlphanumericReporting第二^一章、流場(chǎng)函數(shù)定義第二十二章、并行處理第二十三章、自定義函數(shù)第二十四章、參考向?qū)У诙逭?、索?Bibliography)第二十六章、命令索引第一章開始本章對(duì)FLUENT做了大致的介紹，其中包括：FLUENT的計(jì)算能力，解決問(wèn)題時(shí)的指導(dǎo)，選擇解的形式。為了便于理解，我們?cè)诒菊卵菔玖艘粋€(gè)簡(jiǎn)單的例子，該例子的網(wǎng)格文件在安裝光盤中已準(zhǔn)備好。引言FLUENT是用于模擬具有復(fù)雜外形的流體流動(dòng)以及熱傳導(dǎo)的計(jì)算機(jī)程序。它提供了完全的網(wǎng)格靈活性，你可以使用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，例如二維三角形或四邊形網(wǎng)格、三維四面體/六面體/金字塔形網(wǎng)格來(lái)解決具有復(fù)雜外形的流動(dòng)，甚至可以用混合型非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。還可以根據(jù)解的具體情況對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修改(細(xì)化/粗化)。對(duì)于大梯度區(qū)域，如自由剪切層和邊界層，為了非常準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)流動(dòng)，自適應(yīng)網(wǎng)格是非常有用的。與結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格相比，它明顯地減少了產(chǎn)生“好”網(wǎng)格所需要的時(shí)間。對(duì)于給定精度，解適應(yīng)細(xì)化方法使網(wǎng)格細(xì)化方法變得很簡(jiǎn)單，并減少了計(jì)算量。其原因在于其僅對(duì)需要更多網(wǎng)格的解域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。FLUENT是用C語(yǔ)言寫的，因此具有很大的靈活性與能力。因此，動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，高效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，靈活的解控制都是可能的。除此之外，為了高效的執(zhí)行，交互的控制，以及靈活的適應(yīng)各種機(jī)器與操作系統(tǒng)，F(xiàn)LUENT使用client/server結(jié)構(gòu)，因此它允許同時(shí)在用戶桌面工作站和強(qiáng)有力的服務(wù)器上分離地運(yùn)行程序。在FLUENT中，解的計(jì)算與顯示可以通過(guò)交互界面，菜單界面來(lái)完成。用戶界面是通過(guò)Scheme語(yǔ)言及LISPdialect寫就的。高級(jí)用戶可以通過(guò)寫菜單宏及菜單函數(shù)自定義及優(yōu)化界面。程序結(jié)構(gòu)FLUENT光盤包括：FLUENT解算器；prePDF-模擬PDF燃燒的程序；GAMBIT-幾何圖形模擬以及網(wǎng)格生成的預(yù)處理程序；Tgrid-可以從已有邊界網(wǎng)格中生成體網(wǎng)格的附加前處理程序；filters(translators)-從CAD/CAE軟件(如ANSYS、I—DEAS、NASTRAN、PATRAN等)的文件中輸入面網(wǎng)格或者體網(wǎng)格。圖一所示為以上各部分的組織結(jié)構(gòu)。注意：在Fluent使用手冊(cè)中"grid"和"mesh”是具有相同所指的兩個(gè)單詞。圖一：基本程序結(jié)構(gòu)可以用GAMBIT產(chǎn)生所需的幾何結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)格(可以參考本光盤中的GAMBIT幫助文件，或從互聯(lián)網(wǎng)上找到)，也可以在已知邊界網(wǎng)格(由GAMBIT或者第三方CAD/CAE軟件產(chǎn)生的)中用Tgrid產(chǎn)生三角網(wǎng)格，四面體網(wǎng)格或者混合網(wǎng)格(詳見(jiàn)Tgrid用戶手冊(cè))，還可用其他軟件產(chǎn)生FLUENT所需要的網(wǎng)格，比如ANSYS(SwansonAnalysisSystems,Inc.)、I-DEAS(SDRC)、或者M(jìn)SC/ARIES,MSC/PATRAN以及MSC/NASTRAN(MacNeal-Schwendler公司)。大多數(shù)CAD/CAE軟件都可以產(chǎn)生上述格式的網(wǎng)格。一旦網(wǎng)格被讀入FLUENT，剩下的任務(wù)就是使用解算器進(jìn)行計(jì)算了。其中包括，邊界條件的設(shè)定，流體物性的設(shè)定，解的執(zhí)行，網(wǎng)格的優(yōu)化，結(jié)果的查看與后處理。PreBFC和GeoMesh是FLUENT前處理器的名字，在使用GAMBIT之前將會(huì)用到它們。對(duì)于那些還在使用這兩個(gè)軟件的人來(lái)說(shuō)，在本手冊(cè)中，你可以參考preBFC和GeoMesh的詳細(xì)介紹。本程序的能力用非結(jié)構(gòu)自適應(yīng)網(wǎng)格模擬2D或者3D流場(chǎng)，它所使用的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格主要有三角形/五邊形、四邊形/五邊形，或者混合網(wǎng)格，其中混合網(wǎng)格有棱柱形和金字塔形。（一致網(wǎng)格和懸掛節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格都可以）不可壓或可壓流動(dòng)定常狀態(tài)或者過(guò)渡分析無(wú)粘，層流和湍流牛頓流或者非牛頓流對(duì)流熱傳導(dǎo)，包括自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流耦合熱傳導(dǎo)和對(duì)流輻射熱傳導(dǎo)模型慣性（靜止）坐標(biāo)系非慣性（旋轉(zhuǎn)）坐標(biāo)系模型多重運(yùn)動(dòng)參考框架，包括滑動(dòng)網(wǎng)格界面和rotor/statorinteractionmodeling的混合界面化學(xué)組分混合和反應(yīng)，包括燃燒子模型和表面沉積反應(yīng)模型熱，質(zhì)量，動(dòng)量，湍流和化學(xué)組分的控制體源粒子，液滴和氣泡的離散相的拉格朗日軌跡的計(jì)算，包括了和連續(xù)相的耦合多孔流動(dòng)一維風(fēng)扇/熱交換模型兩相流，包括氣穴現(xiàn)象復(fù)雜外形的自由表面流動(dòng)上述各功能使得FLUENT具有廣泛的應(yīng)用，主要有以下幾個(gè)方面Processandprocessequipmentapplications油/氣能量的產(chǎn)生和環(huán)境應(yīng)用航天和渦輪機(jī)械的應(yīng)用汽車工業(yè)的應(yīng)用熱交換應(yīng)用電子/HVAC/應(yīng)用材料處理應(yīng)用建筑設(shè)計(jì)和火災(zāi)研究對(duì)于模擬復(fù)雜流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的流動(dòng)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)LUENT是很理想的軟件。FLUENT公司還提供了其它幾種適用于不同流動(dòng)領(lǐng)域和模型的解算器，如NEKTON,FIDAP、POLYFLOW、IcePak以及MixSim。FLUENT使用概述FLUENT采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格以縮短產(chǎn)生網(wǎng)格所需要的時(shí)間，簡(jiǎn)化了幾何外形的模擬以及網(wǎng)格產(chǎn)生過(guò)程。和傳統(tǒng)的多塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格相比，它可以模擬具有更為復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的流場(chǎng)，并且具有使網(wǎng)格適應(yīng)流場(chǎng)的特點(diǎn)。FLUENT也能夠使用適體網(wǎng)格、塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格（比如FLUENT4和許多其它的CFD結(jié)算器的網(wǎng)格）。FLUENT可以在2D流動(dòng)中處理三角形網(wǎng)格和四邊形網(wǎng)格，在3D流動(dòng)中可以處理四面體網(wǎng)格，六邊形網(wǎng)格，金字塔網(wǎng)格以及楔形網(wǎng)格（或者上述網(wǎng)格的混合）。這種靈活處理網(wǎng)格的特點(diǎn)使我們?cè)谶x擇網(wǎng)格類型時(shí)，可以確定最適合特定應(yīng)用的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在流場(chǎng)的大梯度區(qū)域，我們可以適應(yīng)各種類型的網(wǎng)格。但是你必須在解算器之外首先產(chǎn)生初始網(wǎng)格，初始網(wǎng)格可以使用GAMBIT、Tgrid或者某一具有網(wǎng)格讀入轉(zhuǎn)換器的CAD系統(tǒng)。計(jì)劃你的CFD分析解決某一問(wèn)題，需要考慮：希望從CFD模型中需要得到什么樣的結(jié)果？需要什么樣的計(jì)算模型？計(jì)算區(qū)域的起點(diǎn)和終點(diǎn)是什么？邊界條件？二維還是三維問(wèn)題？什么樣的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適合解決問(wèn)題？選取合適的物理模型（無(wú)粘，層流還湍流？定常還是非定常？可壓流還是不可壓流？是否需要應(yīng)用其它的物理模型？），確定解的程序（問(wèn)題可否簡(jiǎn)化？是否使用缺省的解的格式與參數(shù)值？采用哪種解格式可以加速收斂？使用多重網(wǎng)格計(jì)算機(jī)的內(nèi)存是否夠用？得到收斂解需要多久的時(shí)間？）。在使用CFD分析之前詳細(xì)考慮這些問(wèn)題，對(duì)你的模擬來(lái)說(shuō)是很有意義的。當(dāng)你計(jì)劃一個(gè)CFD工程時(shí)，請(qǐng)利用提供給FLUENT使用者的技術(shù)支持。.解決問(wèn)題的步驟確定所解決問(wèn)題的特征之后，你需要以下幾個(gè)基本的步驟來(lái)解決問(wèn)題：創(chuàng)建網(wǎng)格運(yùn)行合適的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。輸入網(wǎng)格檢查網(wǎng)格選擇解的格式選擇需要解的基本方程：層流還是湍流（無(wú)粘）、化學(xué)組分還是化學(xué)反應(yīng)、熱傳導(dǎo)模型等確定所需要的附加模型：風(fēng)扇，熱交換，多孔介質(zhì)等。8..指定材料物理性質(zhì)指定邊界條件調(diào)節(jié)解的控制參數(shù)初始化流場(chǎng)11.計(jì)算解12.檢查結(jié)果13.保存結(jié)果14.必要的話，細(xì)化網(wǎng)格，改變數(shù)值和物理模型。第一步、幾何結(jié)構(gòu)的模型以及網(wǎng)格生成?？梢杂肎AMBIT或者一個(gè)分離的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生幾何結(jié)構(gòu)模型及網(wǎng)格。也可以用Tgrid從已有的面網(wǎng)格中產(chǎn)生體網(wǎng)格。你也可以從相關(guān)的CAD軟件包生成體網(wǎng)格，然后讀入到Tgrid或者FLUENT（詳情參閱網(wǎng)格輸入一章）。至于創(chuàng)建幾何圖形生成網(wǎng)格的詳細(xì)信息清查月相關(guān)軟件使用手冊(cè)第二步，啟動(dòng)FLUENT解算器表一：FLUENT菜單概述解的步驟菜單讀入網(wǎng)格文件菜單檢查網(wǎng)格網(wǎng)格菜單選擇解算器格式定義菜單（DefineMenu）選擇基本方程定義菜單材料屬性定義菜單邊界條件定義菜單調(diào)整解的控制解菜單（SolveMenu）初始化流場(chǎng)解菜單計(jì)算解解菜單結(jié)果的檢查顯示菜單（DisplayMenu）&繪圖菜單（PlotMenu）報(bào)告菜單（ReportMenu）保存結(jié)果文件菜單網(wǎng)格適應(yīng)適應(yīng)菜單啟動(dòng)FLUENT單精度和雙精度解算器在所有計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上FLUENT都包含這兩個(gè)解算器。大多數(shù)情況下，單精度解算器高效準(zhǔn)確，但是對(duì)于某些問(wèn)題使用雙精度解算器更合適。下面舉幾個(gè)例子：如果幾何圖形長(zhǎng)度尺度相差太多（比如細(xì)長(zhǎng)管道），描述節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)單精度網(wǎng)格計(jì)算就不合適了；如果幾何圖形是由很多層小直徑管道包圍而成（比如：汽車的集管）平均壓力不大，但是局部區(qū)域壓力卻可能相當(dāng)大（因?yàn)槟阒荒茉O(shè)定一個(gè)全局參考?jí)毫ξ恢茫藭r(shí)采用雙精度解算器來(lái)計(jì)算壓差就很有必要了。對(duì)于包括很大熱傳導(dǎo)比率和（或）高比率網(wǎng)格的成對(duì)問(wèn)題，如果使用單精度解算器便無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)邊界信息的傳遞，從而導(dǎo)致收斂性和（或）精度下降命令行啟動(dòng)適當(dāng)版本：可以指定維度和精度：fluent2d運(yùn)行二維單精度版本；相應(yīng)的fluent3d；fluent2ddp；fluent3ddp都分別運(yùn)行相應(yīng)的版本。并行版本的啟動(dòng)請(qǐng)參閱相關(guān)的并行版本啟動(dòng)方法在此不予介紹。在解算器的面板中指定版本Figure1:啟動(dòng)時(shí)的控制臺(tái)窗口在版本提示中健入2d、3d、2ddp或者3ddp啟動(dòng)相應(yīng)版本。如果是在圖形用戶界面中啟動(dòng)適當(dāng)?shù)陌姹?，?qǐng)選擇File/Run…菜單，將會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的菜單，這樣你就可以選擇合適的版本了（你也可以在這個(gè)面板上啟動(dòng)遠(yuǎn)程機(jī)器上的FLUENT或者并行版本）Figure2:FLUENT可以在選擇結(jié)算器的面板上啟動(dòng)適當(dāng)?shù)陌姹驹诿姘迳蠁?dòng)解算器一般遵循如下方法：開關(guān)3D選項(xiàng)指定3D還是2D解算器開關(guān)雙精度選項(xiàng)啟動(dòng)雙精度或者單精度解算器點(diǎn)擊Run按鈕如果可執(zhí)行程序不在你的搜索目錄下，你可以在點(diǎn)擊Run之前指定完全的文件名。讀Case文件指定解算器版本：?jiǎn)?dòng)時(shí)如果未指定版本（在命令行輸入fluent），將會(huì)出現(xiàn)前面所看到的控制臺(tái)窗口，在File/Read/Case..或者File/Read/Case&Data..菜單中擇適當(dāng)?shù)腸ase文件或者data文件，我們就可以啟動(dòng)適當(dāng)?shù)陌姹玖恕＃ㄔ敿?xì)內(nèi)容型參閱“讀寫case和data文件”部分）。當(dāng)然也可以在版本的文本菜單中用read-case或者read-case-data命令。File/Read/Case&Data...菜單或者read-case-data命令中讀入的case和data文件具有相同的名字，而且擴(kuò)展名分別為.cas和.dat.。中有兩種方法啟動(dòng)FLUENT:開始菜單——程序菜單——（安裝時(shí)可以改名）菜單——點(diǎn)擊FLUENT6在MS-DOS命令提示符中鍵入fluent2d、fluent3d、fluent2ddp或者fluent3ddp啟動(dòng)相應(yīng)版本。需要注意的是，進(jìn)行上述步驟之前你要設(shè)定用戶環(huán)境以便于MS-DOS可以找到fluent。你可以遵照如下做法：選擇程序組的"SetEnvironment"，該程序會(huì)將目錄加入到你的命令搜索行。選擇解的格式FLUENT提供三種不同的解格式：分離解；隱式耦合解；顯式耦合解。分離解和耦合解方法的區(qū)別在于，連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、能量方程以及組分方程的解的步驟不同，分離解是按順序解，耦合解是同時(shí)解。兩種解法都是最后解附加的標(biāo)量方程（比如：湍流或輻射）。隱式解法和顯式解法的區(qū)別在于線化耦合方程的方式不同。分離解和耦合方法現(xiàn)在都適用于很大范圍的流動(dòng)（從不可壓到高速可壓），但是計(jì)算高速可壓流時(shí)耦合格式比分離格式更合適。FLUENT默認(rèn)使用分離解算器，但是對(duì)于高速可壓流（如上所述），強(qiáng)體積力導(dǎo)致的強(qiáng)烈耦合流動(dòng)（比如浮力或者旋轉(zhuǎn)力），或者在非常精細(xì)的網(wǎng)格上的流動(dòng)，你需要考慮隱式解法。這一解法耦合了流動(dòng)和能量方程，常常很快便可以收斂。耦合隱式解所需要內(nèi)存大約是分離解的到2倍，選擇時(shí)可以通過(guò)這一性能來(lái)權(quán)衡利弊。在需要隱式耦合解的時(shí)候，如果計(jì)算機(jī)的內(nèi)存不夠就可以采用分離解或者耦合顯式解。耦合顯式解雖然也耦合了流動(dòng)和能量方程，但是它還是比耦合隱式解需要的內(nèi)存少，但是它的收斂性相應(yīng)的也就差一些。注意：分離解中提供的幾個(gè)物理模型，在耦合解中是沒(méi)有的：多項(xiàng)流模型；混合組分/PDF燃燒模型/預(yù)混合燃燒模型/Pollutantformationmodels/相變模型/Rosseland輻射模型/指定質(zhì)量流周期流動(dòng)模型凋期性熱傳導(dǎo)模型。用戶選擇解的格式：點(diǎn)擊菜單Define/Models/Solver..彈出下面圖框，選擇所需要的格式即可。Figure1:解算器控制面板算例看下圖，在該問(wèn)題中acavityintheshapeofa60A?rhombus,邊長(zhǎng)0.1米，內(nèi)部為常密度空氣，上部是一個(gè)速度為0.1m/s向右運(yùn)動(dòng)的壁面，雷諾數(shù)大約為500,流動(dòng)是層流。Figurel:驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)的流體流動(dòng)程序概要這是一個(gè)簡(jiǎn)單的二維問(wèn)題，層流流動(dòng)，無(wú)熱傳導(dǎo)，不需考慮特殊的物理模型。所有的問(wèn)題，如幾何圖形，網(wǎng)格，邊界位置和類型已經(jīng)在網(wǎng)格生成的時(shí)候定義了。你只需讀入網(wǎng)格文件就可以讀入全部信息了。本問(wèn)題模擬的步驟簡(jiǎn)化為：讀入并檢查網(wǎng)格，選擇默認(rèn)的分離解，定義物理模型，指定流體性質(zhì)，指定邊界條件，保存問(wèn)題的設(shè)置，初始化解域，計(jì)算解，保存結(jié)果，檢查結(jié)果。.在開始之前把安裝CD上的/fluent_inc/fluent5/tut/sample/網(wǎng)格文件復(fù)制到工作目錄。讀入網(wǎng)格：點(diǎn)擊菜單File/Read/Case...彈出下面的對(duì)話框case文件包括網(wǎng)格，邊界條件和解的控制參數(shù)，網(wǎng)格文件是它的子集。本算例中的網(wǎng)格已經(jīng)保存為FLUENT的格式了，可以像讀入其它c(diǎn)ase文件一樣來(lái)讀入它。（對(duì)于其它格式的網(wǎng)格文件，選擇File/Import）Figure1:讀入網(wǎng)格檢查網(wǎng)格讀入網(wǎng)格之后要檢查網(wǎng)格：菜單Grid/Check。在檢查過(guò)程中，你可以在控制臺(tái)窗口中看到區(qū)域范圍，體積統(tǒng)計(jì)以及連通性信息。具體顯示內(nèi)容如下：DomainExtents:x-coordinate:min（m）=+00,max（m）=y-coordinate:min(m)=+00,max(m)=Volumestatistics:minimumvolume(m3):maximumvolume(m3):totalvolume(m3):Faceareastatistics:minimumfacearea(m2):maximumfacearea(m2):Checkingnumberofnodespercell.Checkingnumberoffacespercell.Checkingthreadpointers.Checkingnumberofcellsperface.Checkingfacecells.Checkingfacehandedness.Checkingelementtypeconsistency.Checkingboundarytypes:Checkingfacepairs.Checkingperiodicboundaries.Checkingnodecount.Checkingnosolvecellcount.Checkingnosolvefacecount.Checkingfacechildren.Checkingcellchildren.Done.網(wǎng)格檢查是最容易出的問(wèn)題是網(wǎng)格體積為負(fù)數(shù)。如果最小體積是負(fù)數(shù)你就需要修復(fù)網(wǎng)格以減少解域的非物理離散。你可以在Adapt下拉菜單中選中Iso-Value...來(lái)確定問(wèn)題之所在。顯示網(wǎng)格：菜單為Display/Grid...。點(diǎn)擊下圖Display按鈕便會(huì)打開圖形顯示窗口并畫出網(wǎng)格，你將會(huì)看到下面第二個(gè)圖所示的內(nèi)容。Figure1:網(wǎng)格顯示面板Figure2:默認(rèn)視角的網(wǎng)格顯示該圖可以用鼠標(biāo)控制放大或縮小，用鼠標(biāo)圈住的內(nèi)容松開鼠標(biāo)之后該內(nèi)容就會(huì)在窗口內(nèi)滿屏顯示。選擇解算器的具體格式：本問(wèn)題速度很小，可假定為不可壓流，使用默認(rèn)的分離解算器很合適。如果要選擇一個(gè)耦合解算器，請(qǐng)參考在Define/Models菜單中的Solver面板。定義物理模型：FLUENT中默認(rèn)物理模型是層流流動(dòng)，本例是層流，不需修改模型的設(shè)定。如果你需要修改物理模型，則需要Define/Models子菜單中的粘性模型面板以及其它面板。指定流體物理性質(zhì)：選擇菜單Define/Materials...得到如下對(duì)話框Figure1:材料控制面板可以在材料數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇其它氣體，或者創(chuàng)建自己的材料數(shù)據(jù)。本題需要對(duì)空氣的性質(zhì)做一些修改：密度為1.0kg/mA3，粘性為2*10人-5kg/m-s，點(diǎn)擊Change/Create保存然后關(guān)閉面板。指定邊界條件：設(shè)定邊界條件的數(shù)值與類型，使用菜單Define/BoundaryConditions...得到下圖Figure1:邊界條件面板設(shè)定邊界條件，首先在區(qū)域列表中選擇，然后在類型列表中修改該區(qū)域的類型，確定完類型之后就可以點(diǎn)擊Set...按鈕(雙擊區(qū)域名字和點(diǎn)擊Set...按鈕具有相同功能)。本問(wèn)題移動(dòng)壁面的邊界條件需要改為x方向速度0.1m/s。如果不能確定哪一個(gè)是移動(dòng)壁面，可以在圖形窗口的上壁面邊界點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵(該圖形窗口仍然顯示圖2所示的網(wǎng)格)，區(qū)域信息便會(huì)在FLUENT控制臺(tái)窗口上顯示出來(lái)，而且wall-2會(huì)在邊界面板的區(qū)域列表中自動(dòng)被選上?，F(xiàn)點(diǎn)擊Set...按鈕彈出下面圖框：Figure2:壁面面板選擇MovingWall選項(xiàng)便可以得到下面圖框，從而設(shè)定壁面速度了。速度方向默認(rèn)為X向，設(shè)定速度大小為。輸入數(shù)值之后，點(diǎn)擊OK保存設(shè)定，關(guān)閉面板。Figure3:移動(dòng)壁面的壁面面板本問(wèn)題的其它邊界都是空腔的其它三個(gè)邊的壁面邊界條件(wall-5)。本例使用默認(rèn)邊界條件一一靜止邊界條件。到此為止，邊界條件設(shè)定完畢。調(diào)整解的控制在Solve/Controls子菜單中打開的面板里，你可以改變壓松弛因子、多網(wǎng)格參數(shù)以及其它流動(dòng)參數(shù)的默認(rèn)值。在使用解算器一章可以找到它們的詳細(xì)設(shè)定，一般說(shuō)來(lái)這些參數(shù)不需要修改。對(duì)于本問(wèn)題來(lái)說(shuō)默認(rèn)的設(shè)定已經(jīng)足夠激活殘差圖(ResidualPlotting):點(diǎn)擊菜單Solve/Monitors/Residual...，在選項(xiàng)中，打開Plot選項(xiàng)激活殘差圖形，然后點(diǎn)擊OK，從而可以在計(jì)算過(guò)程中查看殘差。Figurel:殘差監(jiān)測(cè)面板保存Case文件有關(guān)問(wèn)題定義的輸入保存在case中，計(jì)算結(jié)果會(huì)保存在另一個(gè)data文件中。選擇File/Write/Case...菜單，彈出下面對(duì)話框，保存case文件。輸入文件名，F(xiàn)LUENT會(huì)自動(dòng)添加相應(yīng)的擴(kuò)展名，點(diǎn)擊OK即可。Figure1:保存一個(gè)Case文件解決問(wèn)題流場(chǎng)初始化迭代之前你需要初始化流場(chǎng)提供一個(gè)初始解。你可以從一個(gè)或多個(gè)邊界條件算出初始解，也可以分別輸入流場(chǎng)的數(shù)值，相應(yīng)菜單為Solve/Initialize/Initialize...，點(diǎn)擊得到Figure1.雖然流動(dòng)極為可能發(fā)展為強(qiáng)烈的循環(huán)流，所有的初值都為0也是可以的，你可以保持默認(rèn)值不變，點(diǎn)擊Init按鈕，然后關(guān)閉面板Figure1:解的初始化面板計(jì)算：現(xiàn)在可以迭代了，選擇Solve/Iterate...菜單，打開下圖，在對(duì)話框中輸入10，表示迭代10步。Figure1:迭代面板迭代開始之后，應(yīng)該察看圖形窗口中的殘差圖。迭代之后，殘差由上向下逐漸減少，這是很好的標(biāo)志。對(duì)于不同的機(jī)器殘差只會(huì)有稍微的不同，所以你的圖形不一定和下圖完全相同。Figure2:10次迭代之后的殘差圖想檢查流場(chǎng)，看它怎么發(fā)展。打開Display/VelocityVectors..菜單，彈出下面的速度矢量面板的圖框Figure3:速度矢量面板此面板內(nèi)的默認(rèn)設(shè)定將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)由速度大小標(biāo)記顏色的矢量圖，點(diǎn)擊Display按鈕得到下圖：Figure4：10步迭代之后的速度矢量即使是10次迭代，旋轉(zhuǎn)的圖像已經(jīng)很清晰了?？磥?lái)該解的過(guò)程是可以接受的，我們可以增加迭代步驟完成該解。你會(huì)發(fā)現(xiàn)在大約在第50步，迭代解就已經(jīng)收斂到允許的誤差范圍了。在這個(gè)時(shí)候，殘差圖應(yīng)該像下圖一樣，需要注意的是，不同的機(jī)器所需的收斂步是不同的。Figure5:收斂之后的殘差保存結(jié)果：FLUENT不會(huì)自動(dòng)保存結(jié)果。選擇File/Write/Case&Data...菜單，彈出下面的對(duì)話框，在Case/Data文件窗口輸入文件名，F(xiàn)LUENT會(huì)自動(dòng)添加相應(yīng)的擴(kuò)展名.cas和.dat。輸入cavity作為文件名，點(diǎn)擊OK保存。Figure1:保存case和data文件如果已經(jīng)存在，F(xiàn)LUENT將會(huì)詢問(wèn)是否覆蓋它，點(diǎn)擊OK寫入文件即可。Figure2：確認(rèn)覆蓋注意：在結(jié)束進(jìn)程之前，你可以啟動(dòng)新的FLUENT進(jìn)程，讀入case文件和data文件，重新分析和修改算例。檢查結(jié)果一一畫等值線：在Display/Contours...中打開等值線面板如下圖，：Figure1:等值線面板在“ContoursOf”中選擇Velocity...然后選擇StreamFunction，將等值線的Levels設(shè)為10，點(diǎn)擊Display，顯示結(jié)果如下。Figure2:流函數(shù)等值線從FLUENT退出：檢驗(yàn)結(jié)果并保存算例和數(shù)據(jù)文件后，在文件菜單的Exit選項(xiàng)中退出FLUENT了?？偨Y(jié)本例使用FLUENT解決了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的問(wèn)題。該教程在后面將詳細(xì)敘述FLUENT物理模型和解參數(shù)的問(wèn)題以解決更為復(fù)雜的問(wèn)題。第二章Fluent用戶界面本章詳細(xì)介紹了用戶界面的相應(yīng)功能及其的使用方法。圖形用戶界面（GUI）：由控制臺(tái)窗口、控制面板、對(duì)話框以及圖形窗口組成。下圖就是典型的fluent界面。、在UNIX系統(tǒng)中，GUI（包括顏色和字體）可以自定義以適合操作系統(tǒng)的環(huán)境。Figurel:屏幕顯示的GUI各部分控制臺(tái)（Console）：控制程序執(zhí)行的主窗口。用戶和控制臺(tái)之間有兩種交流方式：文本界面（TUI），圖形界面（GUI）?？刂瓢ńK端仿真程序和菜單按鈕的圖形界面。Figure1:控制臺(tái)終端仿真程序：它和MS-DOS命令提示符類似，使你能夠和TUI菜單交流。所有的文本都輸出到終端仿真程序，所有的輸入都從最底行開始。快捷鍵Control-C可以暫停正在計(jì)算的程序。它也支持控制臺(tái)和其它XWindow或WindowsNT應(yīng)用程序之間文本的復(fù)制和粘貼（復(fù)制文本到剪貼板的方法：1.選中文本，2.Ctrl+Insert）菜單按鈕：下拉菜單、快捷方式、對(duì)話框的形式和使用方法和Windows的一樣。面板：面板用于處理復(fù)雜的輸入任務(wù)。除了應(yīng)用設(shè)置之后立刻關(guān)閉的面板外，還有另一種面板在應(yīng)用設(shè)置后選擇Apply應(yīng)用設(shè)置而不必關(guān)閉面板，這一按鈕經(jīng)常也有其它的名稱（比如Display等）。圖形顯示窗口：Figure1:圖形顯示窗口的例子WindowsNT系統(tǒng)獨(dú)有的頁(yè)面設(shè)置面板功能：在圖形顯示窗口的system菜單中點(diǎn)擊PageSetup..菜單，彈出頁(yè)面設(shè)置面板如下：文本用戶界面（TUI）：TUI使用被稱為Scheme的Lisp專業(yè)用語(yǔ)，而且是用這一語(yǔ)言寫成的。用戶熟悉Scheme將能夠使用界面的解釋功能來(lái)創(chuàng)建自定義命令。（附注：Scheme是LISP的一種方言。它不但設(shè)計(jì)非常干凈，而且非常強(qiáng)大。它只有7種最基本的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，1種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，甚至連循環(huán)語(yǔ)句都沒(méi)有，但是它卻有非常強(qiáng)大的宏，它可以自己擴(kuò)展自己的語(yǔ)法，自己定義出循環(huán)語(yǔ)句，定義出各種其它語(yǔ)言可以見(jiàn)到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義出類，對(duì)象，變成一個(gè)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言對(duì)它來(lái)說(shuō)只是小菜一碟。用Scheme編程序，你可以專注于設(shè)計(jì)算法本身，而不是為語(yǔ)言本身的比如內(nèi)存泄漏之類的事情而煩惱。所以用這種語(yǔ)言教學(xué)，學(xué)生可以學(xué)會(huì)“解決現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題”而不是困惑于“電腦自己的問(wèn)題”。Scheme是很多大學(xué)，比如MIT的計(jì)算機(jī)系學(xué)生首選的編程入門語(yǔ)言，甚至有一個(gè)丹麥高中講授這種語(yǔ)言。）文本菜單系統(tǒng)：其為程序下的程序界面提供了分級(jí)界面。因?yàn)樗腔谖谋镜模阅憧梢杂脴?biāo)準(zhǔn)基于菜單的工具操作它：輸入可以保存在文件中，用文本編輯器修改，并可以將執(zhí)行的讀入。因?yàn)槲谋静藛蜗到y(tǒng)緊密地與Scheme擴(kuò)展語(yǔ)言結(jié)合，所以它可以很容易的形成程序來(lái)提供復(fù)雜控制和自定義函數(shù)（詳見(jiàn)本手冊(cè)非簡(jiǎn)化版）。使用在線幫助：通過(guò)圖形用戶界面，你有完全的用戶向?qū)Ш蛥⒖枷驅(qū)?，只需用鼠?biāo)鍵點(diǎn)擊即可。用戶向?qū)Ш蛥⒖枷驅(qū)э@示在HelpViewer面板中，它對(duì)于多重字體和圖形輪廓起重要作用，對(duì)于瀏覽和交叉參考的按鈕及超文本鏈接也起重要作用。使用GUI幫助系統(tǒng)：對(duì)于特定條目和面板來(lái)說(shuō)，可以在面板或者上下文幫助中獲取參考信息。也可以跳到參考向?qū)?，或者將用戶向?qū)Т蜷_到當(dāng)前頁(yè)面，并使用超文本鏈接以及在線目錄來(lái)查找你需要的信息。面板幫助：在該面板中點(diǎn)擊幫助按鈕即可。上下文（Context-Sensitive）幫助：在幫助菜單中選擇Context-SensitiveHelp。然后在下拉菜單中選定一個(gè)條目，或者點(diǎn)擊圖形用戶界面的另一部分（比如說(shuō)：一個(gè)面板），HelpViewer會(huì)打開討論該條目的用戶向?qū)У南嚓P(guān)章節(jié)。打開用戶向?qū)В涸趲椭吕水?dāng)中選擇User'sGuide...菜單。打開參考向?qū)В簩elpViewer面板打開到參考向?qū)У牡谝豁?yè)即可。點(diǎn)擊Overview即可回到總面板。使用HelpViewer面板：你可以以不同的方法在HelpViewer面板中存取信息。在HelpViewer面板中（Figure1），你可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊所要查看的內(nèi)容。Figure1:HelpViewer面板使用幫助內(nèi)容面板：在HelpViewe點(diǎn)擊Content即可。Figure1:幫助內(nèi)容面板批處理：FLUENT以批處理模式運(yùn)行依賴于你的操作系統(tǒng)。第三章讀寫文件讀入的文件包括grid,case,data,profile,Scheme,以及journal文件，還有包括包含case,data,profile,journal,以及transcript的文件。FLUENT也可以保存面板的布局以及圖形窗口的硬拷貝。使用各種可視化以及后處理工具可以輸出數(shù)據(jù)。FLUENT讀寫的文件表一列出了FLUENT所能讀寫的文件。其中有的文件并不是FLUENT的格式，但讀入時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。表一：FLUENT讀寫的文件文件類型創(chuàng)建文件的程序使用該文件的程序GridGAMBIT,TGridGeoMesh,preBFCFLUENTThird-PartyGridANSYS,PATRAN,I-DEAS,NASTRAN,etc.FLUENTCaseFLUENTFLUENTDataFLUENTFLUENTFLUENT/UNSCaseFLUENT/UNS3or4FLUENTFLUENT/UNSDataFLUENT/UNS4FLUENTRAMPANTCaseRAMPANT2,3,or4FLUENTRAMPANTDataRAMPANT4FLUENTFLUENT4CaseFLUENT4FLUENTFIDAP7NeutralFIDAP7FLUENTRayFLUENTFLUENTPDFprePDFFLUENTJournalFLUENTFLUENTTranscriptFLUENTuserHardcopyFLUENTassortedPlotFLUENTFLUENTProfileuser,FLUENTFLUENTDataExportFLUENTOthercodesSchemeuserFLUENT二進(jìn)制文件FLUENT會(huì)默認(rèn)存為二進(jìn)制文件，比文本文件占有更少的空間，而且讀寫更快，但無(wú)法閱讀和編輯。如果要保存為可以閱讀和編輯文本文件，只要在寫文件的時(shí)候在文件選擇對(duì)話框中關(guān)掉二進(jìn)制文件選項(xiàng)。讀壓縮文件在選擇文件對(duì)話框中可以讀入壓縮文件。如果壓縮文件擴(kuò)展名是.Z，F(xiàn)LUENT會(huì)自動(dòng)激活zcat來(lái)讀入文件數(shù)據(jù)，如果文件擴(kuò)展名是.gz解算器會(huì)自動(dòng)激活gunzip來(lái)讀入文件數(shù)據(jù)。你也可以只鍵入文件名而不加任何后綴（比如：你不能確定文件是否為壓縮文件）。首先，解算器嘗試以所輸入的名字打開文件，如果找不到那個(gè)名字的文件，它將嘗試缺省的后綴和擴(kuò)展名來(lái)搜索文件。如果還是找不到文件，解算器將會(huì)返回一個(gè)錯(cuò)誤報(bào)告。寫壓縮文件在選擇文件對(duì)話框，可以通過(guò)加入擴(kuò)展名Z或者gz寫壓縮文件。不要寫ray文件的壓縮，F(xiàn)LUENT將無(wú)法正確進(jìn)入。文件的自動(dòng)編號(hào)在文件名中你可以包括幾個(gè)特殊的字符串，這樣你就可以在各種參數(shù)的基礎(chǔ)上為文件快捷的計(jì)數(shù)。（這些參數(shù)包括：迭代步，時(shí)間步，或者迄今為止所保存文件的總數(shù)。）這樣你就不必每次輸入一個(gè)文件名了。對(duì)于非定常流，你可以用反映時(shí)間步的名字來(lái)保存文件，相應(yīng)的字符串為“％t”。例如：文件名contours-%會(huì)告訴解算器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻保存文件，比如表示第一步保存的文件。反映迭代步的符號(hào)為“％i”，例如：文件名contours-%表示在適當(dāng)?shù)牡街斜４嫖募?，表示第十次迭代是保存的文件要保存硬拷貝文件?lái)反映硬拷貝文件在當(dāng)前進(jìn)程中迄今為止所保存的總數(shù)，使用的字符串為“％”。網(wǎng)格文件的讀入網(wǎng)格文件只是case文件的子集。網(wǎng)格文件包含所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)系以及節(jié)點(diǎn)之間的連通性信息，但不包括任何邊界條件，流動(dòng)參數(shù)或者解的參數(shù)。內(nèi)部網(wǎng)格文件（文件已經(jīng)保存為FLUENT格式）使用File/Read/Case...菜單。GAMBIT,TGrid,GeoMesh,和preBFC能夠?qū)憙?nèi)部網(wǎng)格文件。讀入這些文件的更多信息請(qǐng)參閱：GAMBIT網(wǎng)格文件，GeoMesh網(wǎng)格文件，TGrid網(wǎng)格文件以及preBFC網(wǎng)格文件。讀入TGrid網(wǎng)格文件：TGrid與FLUENT有相同的文件格式，可在File/Read/Case...菜單中讀入。讀入GAMBITandGeoMeshMesh文件：點(diǎn)擊File/Read/Case...，選擇Case..，指定要讀入的文件名。讀入preBFC非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格：preBFC的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和FLUENT格式一樣，讀入菜單File/Read/Case...o但必須使用MESH-RAMPANT/TGRI命令保存文件讀入preBFC結(jié)構(gòu)網(wǎng)格：菜單File/Import/preBFCStructuredMesh.。點(diǎn)擊彈出選擇文件對(duì)話框，選擇文件之后便可以讀入網(wǎng)格信息和區(qū)域類型讀入ANSYS文件：菜單File/Import/ANSYS...，點(diǎn)擊進(jìn)入，方法同上。讀入I-DEASUniversal文件，菜單File/Import/IDEASUniversal...點(diǎn)擊進(jìn)入，方法同上讀入NASTRAN文件，菜單File/Import/NASTRAN...點(diǎn)擊進(jìn)入，方法同上讀入PATRANNeutral文件，菜單File/Import/PATRAN...點(diǎn)擊進(jìn)入，方法同上讀入新的網(wǎng)格文件用特定網(wǎng)格設(shè)定完case文件之后，你可以將新網(wǎng)格與已知邊界條件，材料屬性，解參數(shù)等結(jié)合。這一功能一般用于產(chǎn)生比正在使用更好的網(wǎng)格，此時(shí)你不用重新輸入所有的邊界條件，材料屬性和參數(shù)。只要新網(wǎng)格和原來(lái)的網(wǎng)格有相同的區(qū)域結(jié)構(gòu)即可新舊網(wǎng)格應(yīng)該具有同一區(qū)域，并具有相同的順序，否則會(huì)有警告出現(xiàn)，因?yàn)橄嗳菪钥赡軙?huì)造成邊界條件的問(wèn)題。在文本界面使用file/reread-grid命令讀入新網(wǎng)格Case和Data文件的讀寫FLUENT仿真的新信息保存在兩個(gè)文件中：case文件和data文件，下面將會(huì)介紹文件讀寫的命令以及設(shè)定時(shí)間間隔自動(dòng)存儲(chǔ)文件。FLUENT既可以讀入文本文件也可以讀入二進(jìn)制文件，二進(jìn)制文件的讀寫速度和存儲(chǔ)速度要快一些。在選擇文件對(duì)話框中點(diǎn)擊寫二進(jìn)制文件按鈕可以選擇寫二進(jìn)制文件還是文本文件。除此之外你還可以用壓縮格式讀寫文本文件和二進(jìn)制文件。讀文件的時(shí)候FLUENT會(huì)自動(dòng)檢測(cè)文件類型。在進(jìn)行網(wǎng)格適應(yīng)的時(shí)候必須保存新的case文件和data文件，否則新的data據(jù)文件將和case文件不符。如果你不保存一個(gè)更新的case或data文件，F(xiàn)LUENT會(huì)給出警告。讀寫Case文件Case包括網(wǎng)格，邊界條件，解的參數(shù)，用戶界面和圖形環(huán)境。有關(guān)Case文件的格式請(qǐng)參閱相關(guān)內(nèi)容。讀入case文件的命令也可用于讀入內(nèi)部格式的網(wǎng)格文件，因?yàn)榫W(wǎng)格信息是case信息的子集。也可以用菜單File/Read/Case...讀寫case文件。讀寫data文件Data文件包含每個(gè)網(wǎng)格單元的流動(dòng)值以及收斂的歷史紀(jì)錄（殘數(shù)值）。具體格式參閱相關(guān)內(nèi)容。菜單File/Read/Data..讀入網(wǎng)格文件，菜單File/Write/Data..寫入網(wǎng)格文件Case和Data文件一起讀寫Case文件和data文件包含了重新啟動(dòng)解的所有信息，Case文件包含了網(wǎng)格、邊界條件以及解的參數(shù)，Data文件包含了流場(chǎng)的數(shù)值以及收斂的歷史（殘數(shù)值）。點(diǎn)擊菜單File/Read/Case&Data..彈出對(duì)話框，選擇具有相同文件名的.dat和.cas文件讀入。點(diǎn)擊菜單File/Write/Case&Data...方法同上。自動(dòng)保存Case文件和Data文件點(diǎn)擊菜單File/wite/utosave...，彈出下圖，在這個(gè)面板中必須設(shè)定保存頻率和文件名，保存頻率的默認(rèn)值是零，也就是說(shuō)默認(rèn)沒(méi)有自動(dòng)保存。Figure1:自動(dòng)保存Case/Data面板定常流是在迭代中指定保存頻率，非定常流是在時(shí)間步中指定保存頻率（若使用顯式時(shí)間步進(jìn)法也是在迭代中設(shè)定保存頻率）。如果保存頻率是10，那么在定常計(jì)算中每迭代10步保存一次。FLUENT自動(dòng)保存不同的文件類型，用后綴來(lái)區(qū)分.cas、dat、gz或者.Z。所有自動(dòng)保存的設(shè)置都存在case文件中。讀入FLUENT/UNS和RAMPANT的Case文件和Data文件FLUENT/UNS3或4以及RAMPANT2,3，或4中創(chuàng)建的case文件可以和目前的case文件按相同的方式讀入。如果讀入的是FLUENT/UNS創(chuàng)建的case文件，F(xiàn)LUENT將會(huì)在解控制面板種選擇分離解。如果讀入的是RAMPANT創(chuàng)建的case文件，F(xiàn)LUENT將會(huì)在解控制面板種選擇耦合顯式解。FLUENT/UNS4以及RAMPANT4中創(chuàng)建的Data文件可以按相同的方式讀入到FLUENT中。導(dǎo)入FLUENT4的Case文件點(diǎn)擊菜單File/Import/FLUENT4Case...出現(xiàn)對(duì)話框，選擇所需文件。FLUENT將只讀入FLUENT4case文件的網(wǎng)格信息和區(qū)域類型，讀入文件之后你必須指定邊界條件，模型參數(shù)，材料屬性等信息。導(dǎo)入FIDAP7Neutral文件點(diǎn)擊菜單File/Import/FIDAP7...，彈出對(duì)話框，選擇所需文件。FLUENT將只讀入FIDAP7...文件的網(wǎng)格信息和區(qū)域類型，讀入文件之后你必須指定邊界條件，模型參數(shù)，材料屬性等信息。創(chuàng)建和讀入日志文件日志文件包含了FLUENT命令序列，安排的方式就像它們將會(huì)輸入到程序中或者通過(guò)圖形用戶界面輸入一樣。GUI命令在日志文件中被記錄為Scheme代碼行。FLUENT通過(guò)記錄命令行中輸入的所有內(nèi)容和你輸入到圖形用戶界面的所有內(nèi)容創(chuàng)建日志文件。你也可以用文本編輯器手動(dòng)創(chuàng)建日志文件。日志文件的目的通常是自動(dòng)執(zhí)行一系列的命令而不是在命令行重復(fù)輸入它們。另一個(gè)用途就是對(duì)程序進(jìn)程中的輸入作一記錄便于以后參考，雖然transcript文件在這一方面更有用。命令的輸入源于指定的文件直到結(jié)束，結(jié)束之后控制回到標(biāo)準(zhǔn)輸入（通常是鍵盤）。日志文件的每一行的讀入和處理時(shí)都會(huì)響應(yīng)到標(biāo)準(zhǔn)輸出（通常是顯示器）。注意：在設(shè)計(jì)之初，日志文件只是為了記錄和重放方便，所以它并不知道所記錄和重放的狀態(tài)。因此在讀入日志文件之前你應(yīng)該首先使解算器的狀態(tài)恢復(fù)為原狀態(tài)。比方說(shuō)，如果你的日志文件包括了保存文件的命令，你就需要檢查那個(gè)文件是否已經(jīng)存在，如果不存在就沒(méi)問(wèn)題，存在的話它就應(yīng)該提示你是否覆蓋文件，但是因?yàn)槿罩疚募胁淮嬖谔崾拘畔?，所以此時(shí)解算器就無(wú)法完成日志文件所要完成的任務(wù)。在程序中的操作和修改也可能會(huì)影響日志文件指令的執(zhí)行。例如：如果你的日志文件創(chuàng)建了幾個(gè)表面并顯示表面上的信息，那么在讀入日志文件之前你首先要讀入適當(dāng)?shù)腸ase和data文件。注意：在記錄時(shí)一次只能打開一個(gè)日志文件，但是你可以同時(shí)寫入日志文件和transcript文件。你也可以在任何時(shí)刻讀入日志文件。用戶輸入：要開始日志文件進(jìn)程，請(qǐng)選擇菜單：File/Write/StartJournal...在文件選擇對(duì)話框中輸入文件名之后，日志記錄就開始了，StartJournal...選項(xiàng)也變成了StopJournalmenu選項(xiàng)。退出程序或者選擇StopJournal都可以結(jié)束日志文件的記錄。（File/Write/StopJournal）你可以在點(diǎn)擊菜單File/Read/Journal..之后在選擇文件對(duì)話框中讀入日志文件。日志文件通常是在主文本菜單（最上層菜單）中加載，而不管你在哪一個(gè)文本菜單層。創(chuàng)建Transcript文件Transcript文件包含了FLUENT標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出的完全記錄（通常是鍵盤和圖形用戶界面的輸入和屏幕的輸出）。在transcript文件中，GUI命令是作為Scheme代碼行來(lái)記錄的。FLUENT將所有的鍵入和圖形用戶界面的輸入以及文本窗口的輸出記錄下來(lái)作為transcript文件。Transcript文件對(duì)程序的進(jìn)程作了記錄以便于將來(lái)的參考。因?yàn)樗鼈儼ㄏ⒁约捌渌斎?，所以它并不像日志文件，它不可以重新讀入到程序中。注意：在記錄時(shí)，只有一個(gè)transcript文件可以打開，但是你可以同時(shí)寫日志文件和transcript文件。當(dāng)transcript記錄正在運(yùn)行時(shí)，你也可以讀入日志文件。用戶輸入：要啟動(dòng)transcripting進(jìn)程，請(qǐng)選擇File/Write/StartTranscript...菜單。在選擇文件對(duì)話框中輸入文件名之后，transcript記錄過(guò)程就開始了，而且StartTranscript...按鈕就會(huì)變成StopTranscriptmenu按鈕。點(diǎn)擊StopTranscript按鈕或者退出程序就會(huì)結(jié)束transcript進(jìn)程。輪廓文件的讀寫邊界輪廓用于指定解域的邊界區(qū)域的流動(dòng)條件。例如，它們可以用于指定入口平面的速度場(chǎng)。讀入輪廓文件：點(diǎn)擊菜單File/Read/Profile...彈出選擇文件對(duì)話框，你就可以讀入邊界輪廓文件了。寫入輪廓文件：你也可以在指定邊界或者表面的條件上創(chuàng)建輪廓文件。例如：你可以在一個(gè)算例的出口條件中創(chuàng)建一個(gè)輪廓文件，然后在其它算例中讀入該輪廓文件，并使用出口輪廓作為新算例的入口輪廓。要寫一個(gè)輪廓文件，你需要使用WriteProfile面板（Figure1），菜單：File/Write/Profile...Figure1:WriteProfile面板保留DefineNewProfiles的默認(rèn)選項(xiàng)。選擇表面，你想要在該表面上獲取表面列表中的輪廓的數(shù)據(jù)選擇變量，你想要在該值列表中創(chuàng)建輪廓點(diǎn)擊Write...按鈕，并在選擇文件對(duì)話框中輸入輪廓文件的名字。FLUENT會(huì)保存表面上數(shù)據(jù)點(diǎn)的網(wǎng)格坐標(biāo)，以及這些位置上所選定變量的值。當(dāng)你將輪廓文件讀入到解算器中時(shí)，表面名將會(huì)是輪廓名，值的名字將是在邊界條件控制面板的下拉菜單中出現(xiàn)的流場(chǎng)（field）名。如果你在將輪廓讀入時(shí)對(duì)邊界輪廓進(jìn)行了修改（比如：你將原輪廓再定位產(chǎn)生一個(gè)新的輪廓），或者你想將不同的輪廓文件用于一個(gè)case文件，你可以選擇WriteCurrentlyDefinedProfiles選項(xiàng)然后點(diǎn)擊Write...按鈕。所有目前定義的輪廓都會(huì)保存在選擇文件對(duì)話框中你所指定的文件中。不管你什么時(shí)候需要將該文件讀入到解算器中，這個(gè)文件都可以讀入寫邊界條件網(wǎng)格你可以將邊界區(qū)域（表面網(wǎng)格）寫進(jìn)一個(gè)文件中。該文件可用TGrid讀入來(lái)產(chǎn)生體網(wǎng)格。如果你對(duì)其它網(wǎng)格生成程序產(chǎn)生的網(wǎng)格不滿意，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)功能很有用。點(diǎn)擊菜單File/Write/BoundaryGrid...打開選擇文件對(duì)話框，你就可以將邊界網(wǎng)格寫入。保存硬拷貝文件圖形窗口顯示可以保存為各種格式，如：TIFF,PICT,和PostScript。然而，在硬拷貝和所顯示的圖形窗口之間可能有略微的不同，這是因?yàn)橛部截愂怯脙?nèi)部軟件著色生成的，而圖形窗口可能是用特定的硬件進(jìn)行性能優(yōu)化的。許多系統(tǒng)提供了將圖形窗口文件倒入（dump）到光柵文件的功能。這可能是生成硬拷貝最快的方法（因?yàn)檎麄€(gè)圖景已經(jīng)在圖形窗口中著色了），并且能夠保證硬拷貝和窗口一樣。使用圖形硬拷貝面板要設(shè)定硬拷貝參數(shù)并保存硬拷貝文件，你就需要使用圖形硬拷貝面板（Figure1）.點(diǎn)擊菜單：File/Hardcopy...。Figure1:圖形硬拷貝面板下面是保存硬拷貝文件的程序，后面還會(huì)詳細(xì)敘述選擇硬拷貝格式（可選）指定文件類型（如果可用）設(shè)定顏色（可選）定義分辨率（如果可用）設(shè)定硬拷貝選項(xiàng)的中的任何選項(xiàng)如果你產(chǎn)生一個(gè)窗口的傾倒（dump），制定青島命令（可選）預(yù)覽結(jié)果點(diǎn)擊保存按鈕，并在選擇文件對(duì)話框中輸入文件名如果你想保存當(dāng)前的硬拷貝設(shè)定，但是還不想保存當(dāng)前的硬拷貝，你可以點(diǎn)擊應(yīng)用（Apply）按鈕。應(yīng)用的設(shè)定將會(huì)成為后來(lái)硬拷貝的默認(rèn)設(shè)定。選擇硬拷貝文件的格式，在格式下拉列表中選擇：EPS（EncapsulatedPostScript）該輸出和PostScript輸出一樣，只是附加了Adobe文檔協(xié)議（v2）的聲明。目前，在EPS輸出中不包括位圖的預(yù)覽。通常說(shuō)來(lái)，雖然實(shí)際的矢量PostScript信息是用來(lái)打印的，但是讀入EPS文件的程序是用預(yù)覽位圖來(lái)顯示在屏幕上的。你可以將EPS文件保存為光柵或者矢量格式。HPGL為penplotters設(shè)計(jì)的矢量文件格式。HPGL驅(qū)動(dòng)器支持有限的顏色設(shè)定，對(duì)于有些場(chǎng)景無(wú)法正確著色。IRISImage在SGI計(jì)算機(jī)上是自然的光柵格式圖形文件，IRIS圖形驅(qū)動(dòng)器并不是在哪個(gè)平臺(tái)上都可以得到PICT在Macintosh計(jì)算機(jī)上是自然的圖形文件。PICT文件既可以包含光柵信息也可以包含矢量信息或者都包含。一般說(shuō)來(lái)，"draw"程序產(chǎn)生矢量信息，"paint"程序使用光柵格式。你可以選擇文件的保存格式。PPM輸出為一般的光柵格式文件PostScript是一個(gè)一般的矢量文件格式，你也可以將PostScript文件保存為光柵格式TIFF是一個(gè)一般的光柵格式，TIFF驅(qū)動(dòng)器并不是在哪個(gè)平臺(tái)上都可以得到選擇文件類型如果你保存PostScript,EPS,或PICT文件，你可以選擇光柵或者矢量文件類型。矢量圖形定義圖形顯示為原始幾何圖形如：線、多邊形和文本的組合。光柵文件定義圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)的顏色。矢量圖可以升級(jí)到任何分辨率，光柵圖只有固定的分辨率。支持矢量圖的有PostScript,EncapsulatedPostScript（EPS）,HPGL,以及PICT。支持光柵圖的有IRIS圖像,PICT,PostScript,EncapsulatedPostScript,以及TIFF。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于最快的輸出時(shí)間，你應(yīng)該將簡(jiǎn)單的二維圖保存為矢量文件，復(fù)雜場(chǎng)景保存為光柵圖。指定顏色模式對(duì)于除了窗口傾倒格式之外的所有格式，你都可以指定硬拷貝文件所要使用的顏色。對(duì)于彩色標(biāo)度復(fù)制選擇Color，對(duì)于灰色標(biāo)度復(fù)制選擇Grayscale，對(duì)于黑白復(fù)制選擇Monochrome。注意：對(duì)于大多數(shù)單色PostScript，會(huì)在灰的陰影處產(chǎn)生彩色圖，但是不能夠保證彩色坡度隨著灰度坡度線性增長(zhǎng)，你應(yīng)該選擇Grayscale。定義分辨率對(duì)于光柵硬拷貝文件，你可以通過(guò)制定大小來(lái)控制硬拷貝圖形的分辨率。在分辨率選項(xiàng)中選擇寬度和高度，如果寬度和高度都是零，因拷貝文件的分辨率和圖形窗口的分辨率一樣。要檢查圖形窗口以像素點(diǎn)為單位的尺寸鍵入文本命令：display/set/rendering-options/device-info。注意：對(duì)于PostScript,EPS,和PICT文件，你需要指定每一英寸的點(diǎn)的分辨率而不是高度和寬度。硬拷貝選項(xiàng)對(duì)于除了窗口傾倒之外的所有硬拷貝格式，你可以在選項(xiàng)中控制兩個(gè)附加的設(shè)定。首先你可以用LandscapeOrientation按鈕來(lái)指定硬拷貝的方向。如果這一項(xiàng)打開，硬拷貝就是在前景（landscape）模式中，否則是肖像（portrait）模式。其次你可以用ReverseForeground/Background來(lái)控制前景和背景的顏色。如果這一項(xiàng)打開，硬拷貝圖形窗口的前景和背景的顏色就會(huì)交換。這一功能可以用于黑白背景的硬拷貝操作。FLUENT提供了可以加速PostScript文件保存的選項(xiàng)。這一選項(xiàng)可以在文本菜單display/set/hardcopy/driver/post-format中找到。fast-raster允許一個(gè)比標(biāo)準(zhǔn)光柵文件大的光柵文件，但是輸出更快raster輸出標(biāo)準(zhǔn)光柵文件rle-raster允許一個(gè)run-length編碼的光柵文件，它和標(biāo)準(zhǔn)光柵文件一樣大，但是輸出稍快。（這是默認(rèn)的文件類型）。vector允許標(biāo)準(zhǔn)的矢量文件預(yù)覽硬拷貝圖像在你保存硬拷貝文件之前，你可能會(huì)選擇預(yù)覽所要保存的圖形。點(diǎn)擊預(yù)覽按鈕你就可以查看當(dāng)前設(shè)定下的圖形，如果不滿意，可以在保存文件之前進(jìn)行任何的修改，以提高硬拷貝的質(zhì)量。輸出數(shù)據(jù)當(dāng)前版本的FLUENT允許你將數(shù)據(jù)輸出到AVS、DataExplorer、EnSight（以前叫做MPGS）、FAST、FIELDVIEW、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN以及Tecplot。使用輸出面板一節(jié)解釋了如何以這些格式保存數(shù)據(jù)，輸出文件格式一節(jié)描述了每一類型的文件注意：這些文件格式，只有EnSight和FIELDVIEW能用并行版本的FLUENT輸出。使用輸出面板要將數(shù)據(jù)寫入到這些產(chǎn)品中來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化和后處理，點(diǎn)擊File/Export…彈出下圖Export面板：Figure1:輸出面板步驟如下：在文件類型列表中選擇文件類型。如果你選擇IDEASUniversal、NASTRAN或者、PATRAN，在表面列表中選擇你需要寫入數(shù)據(jù)的表面。如果沒(méi)有表面被選擇，整個(gè)區(qū)域就會(huì)被輸出。除了FASTSolution和NASTRAN所有文件類型，在FunctionstoWrite列表中選擇要保存數(shù)據(jù)的變量。（可選）對(duì)于IDEASUniversal、NASTRAN和PATRAN文件，選擇需要寫入的負(fù)載（力，溫度和/或熱流量），保存這些負(fù)載可以使你在有限元分析程序中分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力（流體壓力或者熱）注意：當(dāng)整個(gè)區(qū)域被輸出時(shí)負(fù)載只被寫入到邊界壁面（即：如果你不選擇表面）。5.點(diǎn)擊Write...按鈕，使用選擇文件對(duì)話框在指定的格式下為指定的函數(shù)保存文件。輸出文件的格式AVSAVSversion4的UCD文件包括坐標(biāo)和連通性信息以及指定標(biāo)量函數(shù)的數(shù)據(jù)DataExplorer包含坐標(biāo)、連通性、速度和指定函數(shù)數(shù)據(jù)EnSight圖形文件包括坐標(biāo)和連通性信息，速度文件包括速度，標(biāo)量文件包括每個(gè)變量和函數(shù)的信息，結(jié)果文件列出了所有的文件名。（EnSight以前是MPGS）FAST擴(kuò)展Plot3D格式的網(wǎng)格文件包含了坐標(biāo)和連通性信息，速度文件包含了速度信息，標(biāo)量文件包括每個(gè)變量和函數(shù)的信息。這一文件類型只適合于三角形和四面體網(wǎng)格。FASTSolution包含了密度、速度和總能量，這一文件類型只適合于三角形和四面體網(wǎng)格。FieldViewCase+DataFLUENTcase文件，可被FIELDVIEW讀入，數(shù)據(jù)文件包含了所選變量的節(jié)點(diǎn)平均值。FieldViewData包含了所選變量的節(jié)點(diǎn)平均值。（對(duì)于瞬態(tài)流動(dòng)模擬需要輸出多重FIELDVIEW數(shù)據(jù)文件的情況，可使用FieldViewCase+Data選項(xiàng)，用case文件保存第一個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)定，然后用FieldViewData選項(xiàng)來(lái)保存后面的數(shù)據(jù)設(shè)定而不保存case文件）。IDEASUniversal文件包含了坐標(biāo)、連通性、選擇的負(fù)載、區(qū)域組、速度和所選擇的標(biāo)量。NASTRAN文件包含了坐標(biāo)、連通性、選擇的負(fù)載、區(qū)域組和速度。PATRAN文件包含了坐標(biāo)、連通性、選擇的負(fù)載、區(qū)域組、速度和所選擇的標(biāo)量。Tecplot文件以適當(dāng)?shù)母袷奖４媪俗鴺?biāo)和標(biāo)量函數(shù)的信息。讀入Scheme源文件Scheme源文件有三種加載方式：通過(guò)作為菜單系統(tǒng)的scheme文件，通過(guò)作為菜單系統(tǒng)的日志文件，或者通過(guò)Scheme本身。對(duì)于大的源文件，點(diǎn)擊菜單File/Read/Scheme..使用彈出選擇文件對(duì)話框讀入，或者Scheme加載函數(shù)：>（load""）短的文件也可以用菜單File/Read/Journal..加載，或者在文本界面輸入命令file/read-journal（或source別名）。>.>在這種情況下，文件的每一特征都響應(yīng)到控制臺(tái)，就像你用手鍵入文件內(nèi)容一樣。Fluent文件在啟動(dòng)之初，F(xiàn)LUENT會(huì)在你的父目錄中查找一個(gè)叫做fluent的可選文件。如果找到了，它就用Scheme加載函數(shù)加載它。這一文件包含了定義代碼的操作的Scheme函數(shù)。保存面板布局文件下拉菜單中的保存面板命令允許你保存當(dāng)前面板和窗口的布局。你可以將面板和圖形窗口以你喜歡的配置排列，然后調(diào)用保存布局命令。一個(gè)cxlayout文件就寫到了你的父目錄中了。（如果你后面又配置了不同的面板，并將布局又一次保存。這些面板的位置將會(huì)加到先前保存的面板的位置。如果你將一個(gè)已保存的面板移位，然后保存布局，那么一個(gè)新的位置將會(huì)寫進(jìn)cxlayout文件。）在隨后的進(jìn)程中，當(dāng)你調(diào)用一個(gè)面板，或者創(chuàng)建新的圖形窗口，它將基于原來(lái)保存的設(shè)置來(lái)定位。任何在已存設(shè)置中未指定的窗口或面板將采用默認(rèn)位置。注意：父目錄中的cxlayout文件適用于所有Cortex應(yīng)用程序（即：TGrid,FLUENT,FLUENT/UNS,RAMPANT,NEKTON,以及MixSim）。Case文件和Data文件的格式（略，詳見(jiàn)非簡(jiǎn)化版）第四章單位系統(tǒng)FLUENT允許我們?cè)谌魏螁挝幌到y(tǒng)下工作，即使是不相容的系統(tǒng)也可以。因此，舉例來(lái)說(shuō)，你既可以在英制單位下以瓦特作為熱計(jì)算的單位又可以在長(zhǎng)度定義上使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。FLUENT解決該問(wèn)題的辦法就是在其他單位和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位之間設(shè)定轉(zhuǎn)換因子，其實(shí)FLUENT解算器內(nèi)部所使用的單位就只有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位，內(nèi)部存儲(chǔ)和計(jì)算全部是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位，只是輸入和輸出的時(shí)候中加了一個(gè)轉(zhuǎn)換因子。單位是可以在問(wèn)題解決過(guò)程中轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換的時(shí)間可以是在問(wèn)題設(shè)定的時(shí)候也可以在完成計(jì)算的時(shí)候。如果以前輸入一些國(guó)際單位的參數(shù)，后來(lái)轉(zhuǎn)為輸入其它單位，那么所有先前的輸入和設(shè)定都會(huì)轉(zhuǎn)換為新的單位系統(tǒng)。如果你的計(jì)算仿真是在國(guó)際單位下，而報(bào)告想在其它單位下做，你可以轉(zhuǎn)換單位體統(tǒng)，F(xiàn)LUENT會(huì)自動(dòng)幫你將問(wèn)題的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為新的單位系統(tǒng)。限制單位必須在邊界特征、源項(xiàng)（參閱質(zhì)量、動(dòng)量、能量和其他源項(xiàng)的定義）、自定義流場(chǎng)函數(shù)、外部創(chuàng)建XY圖形文件的數(shù)據(jù)和自定義函數(shù)的定義中使用國(guó)際單位。在定義材料屬性時(shí)，所采用的是指定溫度相關(guān)多項(xiàng)式或者分段多項(xiàng)式函數(shù)，請(qǐng)記住函數(shù)中的溫度總是Kelvin或者Rankine單位。如果你使用的是Celsius或Kelvin作為你的溫度單位，那么多項(xiàng)式的系數(shù)必須是Kelvin；如果你使用Fahrenheit或者Rankine作為你的溫度單位，你必須使用Rankine作為輸入單位。關(guān)于溫度相關(guān)的材料屬性請(qǐng)參閱“用溫度相關(guān)函數(shù)定義屬性”一節(jié)。網(wǎng)格文件的單位一些網(wǎng)格文件允許我們對(duì)網(wǎng)格尺度定義一組單位。然而，當(dāng)你將網(wǎng)格讀入FLUENT的時(shí)候，它總是將長(zhǎng)度單位假定為米，如果不是這樣你就需要標(biāo)度網(wǎng)格，具體內(nèi)容請(qǐng)參閱“標(biāo)度網(wǎng)格一節(jié)”確定FLUENT中的單位系統(tǒng)FLUENT提供British,SI,CGS,"default."單位系統(tǒng)。這些單位系統(tǒng)之間可以相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方法是在設(shè)定單位面板中的SetAllTo選項(xiàng)中確定所要單位。菜單Define/Units...Figure1:單位設(shè)定面板默認(rèn)單位和國(guó)際單位相似，但角度單位是度而不是孤度。改變單位后，所有后來(lái)輸入的單位都參照新的單位系統(tǒng)。自定義單位系統(tǒng)如果你想自己定義一個(gè)與上面所述四鐘單位都不同的單位，你可以用單位設(shè)定面板選擇可選單位或者指定自己的單位名稱及相關(guān)轉(zhuǎn)換因子。列出當(dāng)前單位只需要點(diǎn)擊單位設(shè)定面板上的List按鈕，F(xiàn)LUENT就會(huì)在文本窗口中列出當(dāng)前的所有量以及它們的單位、轉(zhuǎn)換因子和偏移量。改變某一量的單位FLUENT允許改變個(gè)別變量的單位。當(dāng)你使用某一設(shè)定單位，但是想改變某一量或者少數(shù)幾個(gè)量的單位時(shí)這一功能是很有用的。比方說(shuō)你想要使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位，但是圖形的尺寸是英寸。你就可以選擇國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位然后將長(zhǎng)度單位從米轉(zhuǎn)換到英寸。具體轉(zhuǎn)換步驟如下：在數(shù)量列表中選定某一數(shù)量（它們是按照字母排序的）選擇新的單位像上面的例子，你在數(shù)量列表中選擇長(zhǎng)度，然后選擇所需單位。轉(zhuǎn)換因子馬上更新為inch。如果新的單位有非零偏移量，偏移量也會(huì)隨之更新。例如你使用國(guó)際單位作為溫度的單位，但是現(xiàn)在用華氏溫度取代開爾文溫度，轉(zhuǎn)換因子將會(huì)變成1，偏移量將會(huì)變成。選定數(shù)量和新單位后，單位的改變就已經(jīng)完成了，不需要再做其它的工作。定義新的單位對(duì)某一數(shù)量定義新的單位步驟如下：在單位設(shè)定面板選定需要修改單位的量點(diǎn)擊New...按鈕，出現(xiàn)下圖Figure1:單位定義按鈕輸入新單位的名字，轉(zhuǎn)換因子以及偏移量點(diǎn)擊OK之后，新單位就出現(xiàn)在單位設(shè)定面板了比如：你想要使用小時(shí)作為時(shí)間單位，你只需在數(shù)量列表中選擇時(shí)間然后點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)單位定義面板，輸入轉(zhuǎn)換因子3600，點(diǎn)擊OK即可。在定義新單位時(shí)，轉(zhuǎn)換因子都是相對(duì)國(guó)際單位的如果你想定義速度單位為feet/min你就可以按照下式計(jì)ft 0.3048mmin m算轉(zhuǎn)換因子：尤x x=y ，至此你也就知道轉(zhuǎn)換因子的含義了。minft 60s s第五章網(wǎng)格的讀入和使用FLUENT可以從輸入各種類型，各種來(lái)源的網(wǎng)格?？梢酝ㄟ^(guò)各種手段對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修改，如：轉(zhuǎn)換和調(diào)解節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，對(duì)并行處理劃分單元，在計(jì)算區(qū)域內(nèi)對(duì)單元重新排序以減少帶寬以及合并和分割區(qū)域等。你也可以獲取網(wǎng)格的診斷信息，其中包括內(nèi)存的使用與簡(jiǎn)化，網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，解域的信息。你可以在網(wǎng)格中確定節(jié)點(diǎn)、表面以及單元的個(gè)數(shù)，并決定計(jì)算區(qū)域內(nèi)單元體積的最大值和最小值，而且檢查每一單元內(nèi)適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)。以下詳細(xì)敘述了FLUENT關(guān)于網(wǎng)格的各種功能。（請(qǐng)參閱網(wǎng)格適應(yīng)一章以詳細(xì)了解網(wǎng)格適應(yīng)的具體內(nèi)容。）網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)FLUENT是非結(jié)構(gòu)解法器，它使用內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)為單元和表面網(wǎng)格點(diǎn)分配順序，以保持臨近網(wǎng)格的接觸。因此它不需要i，j，k指數(shù)來(lái)確定臨近單元的位置。解算器不會(huì)要求所有的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和拓?fù)漕愋?，這使我們能夠靈活使用網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)特定的問(wèn)題。二維問(wèn)題，可以使用四邊形網(wǎng)格和三

角形網(wǎng)格，三維問(wèn)題，可以使用六面體、四面體，金字塔形以及楔形單元，具體形狀請(qǐng)看下面的圖形。FLUENT可以接受單塊和多塊網(wǎng)格，以及二維混合網(wǎng)格和三維混合網(wǎng)格。另外還接受FLUENT有懸掛節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格（即并不是所有單元都共有邊和面的頂點(diǎn)），有關(guān)懸掛節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)信息請(qǐng)參閱“節(jié)點(diǎn)適應(yīng)”一節(jié)。非一致邊界的網(wǎng)格也可接受（即具有多重子區(qū)域的網(wǎng)格，在這個(gè)多重子區(qū)域內(nèi)，內(nèi)部子區(qū)域邊界的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)并不是同一的）。詳情請(qǐng)參閱非一致網(wǎng)格3DCellTypes2DCclJTypes3DCellTypesPrismMed#PrismMed#Figurel:單元類型可接受網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的例子FLUENT可以在很多種網(wǎng)格上解決問(wèn)題。圖1-11所示為FLUENT的有效網(wǎng)格。O型網(wǎng)格，零厚度壁面網(wǎng)格，C型網(wǎng)格，一致塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，多塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，非一致網(wǎng)格，非結(jié)構(gòu)三角形，四邊形和六邊型網(wǎng)格都是有效的。NotethatwhileFLUENTdoesnotrequireacyclicbranchcutinanO-typegrid，itwillacceptagridthatcontainsone.Figure1:機(jī)翼的四邊形結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Figure3:多塊結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格Figure5:降落傘的零厚度壁面模擬Figure7:三維多塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格Figure2:非結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格Figure4:O型結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格Figure6:C型結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格Figure8:UnstructuredTriangularGridforanAirfoilFigure9:非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格 Figure10:具有懸掛節(jié)點(diǎn)的混合型三角形/四邊形網(wǎng)格Figure11:非一致混合網(wǎng)格foraRotor-StatorGeometry選擇適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格類型FLUENT在二維問(wèn)題中可以使用由三角形、四邊形或混合單元組成的網(wǎng)格，在三維問(wèn)題中可以使用四面體，六面體，金字塔形以及楔形單元，或者兩種單元的混合。網(wǎng)格的選擇依賴于具體的問(wèn)題，在選擇網(wǎng)格的時(shí)候，你應(yīng)該考慮下列問(wèn)題：初始化的時(shí)間、計(jì)算花費(fèi)、數(shù)值耗散。后面將會(huì)詳細(xì)討論各種類型網(wǎng)格的特點(diǎn)。初始化的時(shí)間很多實(shí)際問(wèn)題是具有復(fù)雜幾何外形的，對(duì)于這些問(wèn)題采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格或塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格可能要花費(fèi)大量的時(shí)間，甚至根本無(wú)法得到結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。復(fù)雜幾何外形初始化時(shí)間的限制刺激了人們?cè)诜墙Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格中使用三角形網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格。然而，如果你的幾何外形并不復(fù)雜的話，兩種方法所耗費(fèi)的時(shí)間沒(méi)有明顯差別如果你已經(jīng)有了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格代碼如FLUENT4生成的網(wǎng)格，那么在FLUENT中使用該網(wǎng)格會(huì)比重新生成網(wǎng)格節(jié)約大量的時(shí)間。這一特點(diǎn)也刺激了人們?cè)贔LUENT仿真中使用四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格。注意：FLUENT有一個(gè)格式轉(zhuǎn)換器允許你從其它程序中讀入結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。計(jì)算花費(fèi)當(dāng)幾何外形太復(fù)雜或者流動(dòng)的長(zhǎng)度尺度太大時(shí)，三角形網(wǎng)格和四面體網(wǎng)格所生成的單元會(huì)比等量的包含四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格的單元少得多。這是因?yàn)槿切尉W(wǎng)格和四面體網(wǎng)格允許單元聚集在流域的所選區(qū)域，而四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格會(huì)在不需要加密的地方產(chǎn)生單元。非結(jié)構(gòu)的四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格為對(duì)于一般復(fù)雜外形提供了許多三角形和四面體網(wǎng)格的優(yōu)點(diǎn)。四邊形和六邊形單元的一個(gè)特點(diǎn)就是它們?cè)谀承┣闆r下可以允許比三角形/四面體單元更大的比率。三角形/四面體單元的大比率總會(huì)影響單元的歪斜。因此，如果你有相對(duì)簡(jiǎn)單的幾何外形，而且流動(dòng)和幾何外形很符合，比如長(zhǎng)管，你就可以使用大比率的四邊形和六邊形單元。這種網(wǎng)格可能會(huì)比三角形/四面體網(wǎng)格少很多單元。數(shù)值耗散多維條件下主要的誤差來(lái)源就是數(shù)值耗散又被稱為虛假耗散（之所以被稱為虛假的，是因?yàn)楹纳⒉⒉皇钦鎸?shí)現(xiàn)象，而是它和真實(shí)耗散系數(shù)影響流動(dòng)的方式很類似）。關(guān)于數(shù)值耗散有如下幾點(diǎn)：當(dāng)真實(shí)耗散很小時(shí)，即對(duì)流占主導(dǎo)地位時(shí)，數(shù)值耗散是顯而易見(jiàn)的。所有的解決流體問(wèn)題的數(shù)值格式都會(huì)有數(shù)值耗散，這是因?yàn)閿?shù)值耗散來(lái)源于截?cái)嗾`差，截?cái)嗾`差是描述流體流動(dòng)的離散方程導(dǎo)致的。FLUENT中所用的二階離散格式可以幫助減少解的數(shù)值耗散的影響。數(shù)值耗散量的大小與網(wǎng)格的分辨率成反比。因此解決數(shù)值耗散問(wèn)題的一個(gè)方法就是精化網(wǎng)格。當(dāng)流動(dòng)和網(wǎng)格成一條直線時(shí)數(shù)值耗散最?。ㄋ晕覀儾乓褂媒Y(jié)構(gòu)網(wǎng)格來(lái)計(jì)算?。┳詈笠稽c(diǎn)和網(wǎng)格選擇最有關(guān)系。很明顯，使用三角形/四面體網(wǎng)格流動(dòng)永遠(yuǎn)不會(huì)和網(wǎng)格成一條直線，而如果幾何外形不是很復(fù)雜時(shí)，四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格可能就會(huì)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)和網(wǎng)格成一條線。只有在簡(jiǎn)單的流動(dòng)，如長(zhǎng)管流動(dòng)中，你才可以使用四邊形和六面體網(wǎng)格來(lái)減少數(shù)值耗散，而且在這種情況下使用四邊形和流面體網(wǎng)格有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榕c三角形/四面體網(wǎng)格相比你可以用更少的單元得到更好的解。網(wǎng)格所需條件和所要考慮的問(wèn)題本節(jié)討論了特殊幾何圖形和網(wǎng)格的必要條件以及網(wǎng)格質(zhì)量的一般評(píng)價(jià)方法。.幾何圖形和網(wǎng)格的必要條件在計(jì)劃解決你的問(wèn)題的開始，應(yīng)該注意下面的幾何圖形設(shè)定以及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的必要條件。對(duì)于軸對(duì)稱圖形來(lái)說(shuō)，必須定義笛卡爾坐標(biāo)系的x軸為旋轉(zhuǎn)軸（Figurel）.Figurel:軸對(duì)稱圖形必須以x軸為中線周期性邊界條件要具有周期性網(wǎng)格，雖然GAMBIT和TGrid能夠產(chǎn)生真正的周期性邊界，但是GeoMesh和大多數(shù)CAD軟件包是無(wú)法產(chǎn)生周期性邊界條件的。如果下面的條件需要滿足的話，TGrid提供了GeoMesh和大多數(shù)CAD軟件產(chǎn)生的三角形表面網(wǎng)格生成周期性邊界的功能。周期及其內(nèi)部在它們的邊界曲線上有相同的節(jié)點(diǎn)分布。周期及其內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)與常數(shù)平動(dòng)因子和轉(zhuǎn)動(dòng)因子有關(guān)。詳情請(qǐng)見(jiàn)GAMBIT和TGrid的幫助文件。如果你用GeoMesh和大多數(shù)CAD軟件產(chǎn)生四邊形網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格，你必須保證在周期性區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格是相同的。然后便可以在FLUENT中使用make-periodic命令建立周期性邊界。詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱“創(chuàng)建周期性區(qū)域”一節(jié)。（你能夠在解算器中對(duì)三角形或四面體網(wǎng)格創(chuàng)建周期性邊界條件而不用上面所述的TGrid來(lái)創(chuàng)建）網(wǎng)格質(zhì)量網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)計(jì)算精度和穩(wěn)定性有很大的影響。網(wǎng)格質(zhì)量包括：節(jié)點(diǎn)分布，光滑性，以及歪斜的角度（skewness）