一、理論知識

1. 流體的性質

粘度、運動粘度

2. 研究方法

拉格朗日法：跡線

歐拉法：流線

3. 層流、湍流、邊界層

層流：層與層之間沒有干擾，沒有能量傳遞。

湍流：相反。

判斷是層流還是湍流，要判斷雷諾數是否超過臨界雷諾數，一般的層流的臨結雷諾數為2000，湍流的雷諾數為8000-12000。

對于圓管，雷諾數公式為：

邊界層是靠近壁面流動的很薄的液體層，液體流速差別大，一般用NS方程來描述。

液體中物體的阻力一般分為粘滯阻力（摩擦阻力）和壓差阻力。

4. 湍流模型

Inviscid 無粘度計算

Laminar 層流模型

SA 適用于低雷諾數流動分離區的邊界層計算

（1）直接數值模擬DNS

適用于較低雷諾數的湍流

（2）大渦模擬LES

對湍流脈動部分直接模擬

（3）雷諾平均NS模型（用于工程計算）

雷諾應力模式

渦黏性封閉模式

1）零方程模式：能確定壓力、傳熱分布，但是對摩擦計算不準確。

2）兩方程模式：

標準k-ε：穩定、效率、精度都較高的應用最廣的一個模型。但是形成的湍流為均勻的。

可實現k-ε：適用于旋轉流、梯度流的邊界層和分離流的計算。或者復雜流。

低雷諾數k-ε：改進過后的，考慮旋轉、速度梯度大的流場。

（4）雷諾應力模型

適用于雷諾應力具有各向異性的特點時才必須使用。

5. 求解方法

（1）SIMPLE 穩定性好，計算速度快。

（2）SIMPLEC 常用于非定常計算，也可用于定長計算。可進行長步長計算，而時間步長較短時，計算時間長。

（3）PISO 可以處理網格畸變較大的模型。

松弛因子設計：復雜計算中，如果出現振蕩、發散的情況，可以適當減小松弛因子的值。

二、仿真操作步驟

建模

網格

General檢查網格、尺寸單位、重力（-z）、瞬態穩態

Model湍流模型

Material Cell材料設定、單元區域條件

Boundary邊界條件（出入口，湍流強度和水力直徑，壁面粗糙度，壁面運動旋轉）

Dynamic Mesh動網格（內壁運動、網格尺寸設置）

Reference Values參考值（檢查一下）

Initialization初始化

Results云圖矢量圖設置（新建面、總壓、顏色尺度條范圍）

Monitors監控窗口（注意窗口號、非系數）

Animations動畫窗口（保存為圖片格式、圖片視角，存儲位置）

Calculation自動保存——計算設置（步長步數）——計算

Results云圖矢量圖、繪圖

CFD-Post:定義表達式、繪圖

新項目：動畫圖片保存位置、顏色刻度范圍、reortfiles（改不了）、其他主要條件參數、計算參數(V5: 0.2*50, V10: 0.1*50, V20:0.05*50)

三、參數化設置

幾何參數化

流體邊界條件參數化

3.?輸出參數化

4. 參數管理

四、小技巧和報錯處理

1. FLuent中的參數要去掉單位，需要除以單位。

2. 重復利用邊界條件，不用再重新設置邊界條件的兩種方法：

（1）TUI命令

?file/write-bc和file/read-bc

（2）GUI操作

導入初始網格進行所有設置完畢后，保存case與data文件。

【File】>【Read】>【mesh】彈出圖3所示的面板。

注意圖中的選擇，千萬別用默認的第一個，否則如果你沒有保存的話就悲催了。

選擇Replace mesh之后，點擊Continue即可導入新msh文件，這樣邊界數據會自動寫入到新模型文件上。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Flunent-流体仿真理论和软件操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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