fluent软件功能操作脚本--入门教程
更新时间:2024-05-09 12:52:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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Fluent实例操作步骤
一. 问题描述:
一个圆形的突然扩张管道,假设工质为水,通常当流动经过类似这种突然扩张或突然收缩管道时,流动与管道分离,形成流动的漩涡,与此同时发生压强损失。由于是圆截面管道,在不考虑重力或者假设重力方向与管道方向一致时,该三维流动可以简化为二维轴对称流动问题。管道总长2.0m,其中细管长0.5m,细管半径0.1m,扩张后的管半径为0.2m,长1.5m,注意到管长和台阶高度的比值为15,这时可以认为出口已经是充分发展的流动;管中流动的工质为水,常温下密度为1000kg/m3,粘性为0.001kg/(m?s);假设入口处水流速度为0.1m/s。 二. 操作步骤 1. 建立几何模型
(1) 打开制作网格软件ICEM CFD。创建点,选择菜单工具栏的
Geometry—Creat point—Explicit Coodernates,分别一次输入6个坐标点的坐标值:(0,0,0),(0,0.1,0),(0.5,0.1,0),(0.5,0.2,0),(2,0.2,0),(2,0,0)。
(2) 创建线,选择菜单工具栏的Geometry—Creat/Modify
Curve—From Point。依次把这六个点连成线,如下图所示:
(3) 创建面,选择菜单工具栏的Geometry—Creat/Modify
Surface—Simple Surface—Method—From 2-4 Curves—选中所有上一步生成的直线—Apply。
(4) 创建Part,在软件左侧树状结构菜单栏—Model—Part—鼠标
右键点击Creat Part—在part里输入inlet—点击小箭头—选择管道入口处的inlet线,如下图所示。点击鼠标中键确认。按照此方法依次创建outlet,wall,axis等部分。
(5) 划分网格,点击菜单工具栏第二项Mesh—第四项Curve
Mesh Setup—到左侧具体属性操作处—Select Curves—选中inlet—Maximum size定义为0.01—apply。方法同上,把模型中每条线的Maximum size都定义为0.01。
(6) 生成网格,点击菜单工具栏第二项Mesh—第八项Compute
Mesh—Surface Mesh only—Mesh Type—all Quad;mesh method—Autoblocks,Input—all,apply。
(7) 定义边界条件并输出网格,首先点击菜单工具栏第九项
Output—
第
一
项
Select
solver—output
solver—Fluent_V6—CommonStructuralSolver—NASTRAN—Apply。
定义边界条件—选择output—第二项Boundary conditions—select a solver-- Fluent_V6,然后选择线—inlet—定义为Velocity_inlet;wall定义为wall;outlet定义为outflow;axis定义为axis。
输出网格,选择选择output—第四项write input—格式选为2D,其他参数默认,点击apply,生成出fluent.mesh文件。
2. 提交给fluent软件计算:
(1) 打开fluent时选择2D,双精度,其他参数默认。
(2) 读入网格文件,依次点击File—Read—Case—找到刚才生成
fluent.mesh文件。
(3) 选择计算类型。求解器定义,左侧树状菜单栏
—General—Solver—Type—Pressure-BasedSpace—axismmetric。 (4) 其
他
计
算
模
型
选
定
,
依
;2D
次点击
Define—Models—Viscous—k-epsilon双方程模型,其他参数默认。
(5) 操作环境的设置,依次点击Define—Operating Conditions—
选择默认参数,点击ok。
(6) 定义流体的物理性质,依次点击Define—Materials,在弹出
的对话框中点击Fluent Datebase—找到water-liquid,修改此项液体的参数,在name里把名称改为my-water,Chemical Formula中去掉化学方程式,在密度中把密度改为1000,把粘性Viscosity改为0.001,点击Change退出。
(7) 设置边界条件,依次点击Define—Boundary Conditions,在
inlet的边界条件中,类型选为Velocity-inlet,点击SET,并定义水流入速度为0.1m/s。从湍流参数的指定方式(specification method)下拉列表中选择湍流强度和水流直径(intensity and hygraulic diameter),分别设置湍流强度(Turbulent intensity)为5%,水力直径(hydraulic diameter)0.2m;outlet对应的边界条件为outflow;wall边界条件默认。 (8) 求解方法的设置及其控制
依次点击Solve—controls—solutions,在打开的对话框中,全部选择默认参数,直接点击OK。
(9) 初始化,依次点击Solve—initialize—initialize,设置compute
from为inlet,依次点击init和close图标完成对流场的初始化。
(10) 打开残差监控图,依次点击solve—monitors—residual,把
打开的对话框中5个残差收敛标准都设置为0.000001,然后点击ok,关闭对话框。
(11) 保存当前的case文件,依次点击file—write—case。 (12) 开始迭代计算,依次点击solve—iterate,其中number of
iterations为总迭代次数,设为500次,其他数值不变选择默认,点击iterate开始计算,大约300步算完。
3. 计算结果显示
(1) 显示速度等值线图。依次点击display—graphics and
animations—contours,打开等值线对话框,在contours of列表框中选择velocity,然后在下面的列表中选择velocity magnitude作为绘图对象,surfaces列表中是等待选择绘制等值线的平面,本例中选择inlet,其他参数选择默认,点击display。生成云图,如果关闭此对话框中的filled选项,画出的图为等值线图。
(2)绘制速度矢量图。依次点击display—vectors,在打开的对话框中,在vectors of列表框中选择velocity,其他选择默认参数,点击display生成速度矢量图。
(3)显示某条边上的速度剖面XY点线图,依次点击plot—xy plot,在打开的对话框中,X与Y依次填入0和1,在Y axis function下拉列表中选择Velocity 和Velocity magnitude ,在surface中选择outlet,点击plot,就能得到出口处的速度剖面图。
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