FLUENT教程-ANSYS_fluent_CFD.pptx

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1、ANSYS-FLUENT培训什么是CFD?CFD是计算流体动力学（Computationalfluiddynamics）的缩写，简单来说，就是研究流体运动和受力的关系。CFD一般是基于连续介质理论，要通过数值方法求解以下的控制方程组质量守恒方程动量守恒方程能量守恒方程组分守恒方程体积力等等求解：数值方法：什么是CFD?CFD分析一般应用在以下阶段:概念设计产品的详细设计发现问题改进设计CFD分析是物理试验的补充，但更节省费用和人力。CFD如何工作?CFD求解器是基于有限体积法的计算域离散化为一系列控制体积在这些控制体上求解质量、动量、能量、组分等的通用守恒方程

2、偏微分方程组离散化为代数方程组用数值方法求解代数方程组以获取流场解Fluidregionofpipeflowisdiscretizedintoafinitesetofcontrolvolumes.EquationVariableContinuity1XmomentumuYmomentumvZmomentumwEnergyhControlVolume*UnsteadyConvectionDiffusionGenerationCFD模拟概览问题定义确定模拟的目的确定计算域前处理和求解过程创建代表计算域的几何实体设计并划分网格设置物理问题（物理模型、材料属性、域属性

3、、边界条件…）定义求解器（数值格式、收敛控制…）求解并监控后处理过程查看计算结果修订模型ProblemIdentificationDefinegoalsIdentifydomainPre-ProcessingGeometryMeshPhysicsSolverSettingsSolveComputesolutionPostProcessingExamineresultsUpdateModel创建几何模型得到流体域的几何模型使用现有的CAD模型从固体域中抽取出流体域直接创建流体几何模型简化几何去除可能引起复杂网格的不必要特征（倒角、焊点等）使用对称或周期性流场和边

4、界条件是否都是对称或周期性的？考虑是否需要切分模型以获得边界条件或者创建域SolidmodelofaHeadlightAssembly设计和划分网格估计计算域的各个部分都需要何种程度的网格密度网格必须能捕捉感兴趣的几何特征，以及关心变量的梯度，如速度梯度、压力梯度、温度梯度等。估计出大梯度的位置使用自适应网格来捕捉大梯度估计何种类型的网格是最合适的考虑几何的复杂度使用四边形/六面体网格，或者三角形/四面体网格是否足够合适是否需要使用非一致边界条件是否有足够的计算机资源大概需要多少个单元/节点？大概需要使用多少个物理模型？PyramidPrism/WedgeHe

5、xahedronTriangleQuadrilateralTetrahedron四边形/六面体还是三角形/四面体网格对沿着结构方向的流动，四边形/六面体网格和三角形/四面体网格相比，能用更少的单元/节点获得高精度的结果当网格和流动方向一致，四边形/六面体网格能减少数值扩散在创建网格阶段，四边形/六面体网格需要花费更多人力四边形/六面体还是三角形/四面体网格TetrahedralmeshWedge(prism)mesh对复杂几何，四边形/六面体网格没有数值优势，你可以使用三角形/四面体网格或混合网格来节省划分网格的工作量生成网格快速流动一般不沿着网格方向混合网格

6、一般使用三角形/四面体网格，并在特定的域里使用其他类型的单元例如，用棱柱型网格捕捉边界层比单独使用三角形/四面体网格更有效多域（或混合）网格多域或混合网格在不同的域使用不同的网格类型，例如在风扇和热源处使用六面体网格在其他地方使用四面体/棱柱体网格多域网格是求解精度、计算效率和生成网格工作量之间的很好的平衡手段当不同域直接的网格节点不一致时，需要使用非一致网格技术。ModelcourtesyofROIEngineering非一致网格对复杂几何体，非一致网格很有用分别划分每一个域，然后粘接在其他情况下，也使用非一致网格界面技术不同坐标系之间移动网格Non-con

7、formalinterface3DFilmCoolingCoolantisinjectedintoaductfromaplenum.TheplenumismeshedwithtetrahedralcellswhiletheductismeshedwithhexahedralcellsCompressorandScrollThecompressorandscrollarejoinedthroughanonconformalinterface.Thisservestoconnectthehexandtetmeshesandalsoallowsachangeinre

8、ferenceframe求解通过迭代求