fluent软件功能操作脚本--入门教程

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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