热利用课件软件介绍1仁飞(修)1.ppt
计算流体动力学数值模拟软件fluent的介绍,李仁飞2012.11.26,一、Fluent软件的发展历程,三、Fluent软件的基本特点,五、Fluent与同类软件比较,四、Fluent软件的计算步骤,二、Fluent软件简介及原理,六、Fluent软件的应用领域,主 要 内 容,七、其 它,2009年6月发布12.0版本,1975年 谢菲尔德大学（UK）开发Tempest,1983年 美国的流体技术服务公司creature推出fluent,1988年 Fluent Inc.成立,1995年 收购最大对手FDI公司（FIDAP）,1997年 收购Polyflow公司（粘弹性和聚合物流动模拟）,2006年被ANSYS收购后改为6.3版本,2010年底发布13.0版本,2011年底发布14.0版本,一、Fluent软件的发展历程,二、Fluent软件简介及原理,Fluent是目前国际上比较流行的通用商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。,1、Fluent概 念,2、什么是 CFD?,CFD是计算流体动力学（Computational fluid dynamics）的缩写，是预测流体流动、传热传质、化学反应及其他相关物理现象的一门学科。CFD一般要通过数值方法求解以下的控制方程组,体积力等等,质量守恒方程,动量守恒方程,能量守恒方程,组分守恒方程,二、Fluent软件简介及原理,计算流体力学数学模型是一系列的偏微分方程，要得到解析解很困难，目前均采用数值方法得到近似解。其基本的思路是对流体区域进行离散化，通过一定的原则建立离散区域节点的代数方程，即可得到近似解。Fluent采用的数值方法是有限体积法。,3、fluent求解原理,二、Fluent软件简介及原理,1、采用基于完全非结构化网格的有限体积法。,三、fluent软件基本特点,2、动/变形网格技术主要解决边界运动的问题。,3、具有强大的网格支持能力。,4、界面友好，并为用户提供了二次开发接口（UDF）。,5、高效率的并行计算功能。,Fluent软件的组成,前处理器,求解器,后处理器,三、fluent软件基本组成,GAMBIT专用的CFD前置处理器，FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一具有超强组合建构模型能力的前处理器，然后由Fluent进行求解。也可以用ICEM CFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。,1、前处理器,三、fluent软件基本组成,2、求解器,网格生成以后，在设置好求解模型和各种边界条件后，整个计算的过程，我个人觉得是除画网格和可视化后的图形和数据的部分。,三、fluent软件基本组成,2.1求解器选择,(1)FLUENT 2d二维单精度求解器；,三、fluent软件基本组成,(2)FLUENT 3d三维单精度求解器：,(3)FLUENT 2ddp二维双精度求解器；,(4)FLUENT 3ddp三维双精度求解器。,2.2求解器选择,三、fluent软件基本组成,三、fluent软件基本组成,2.3求解器选择,Fluent求解器本身就附带有比较强大的后处理功能。可以把一些数据可视化，这对于数据处理要求比较高的用户来说是一个理想的选择。另外，Tecplot，orgin也是一款比较专业的后处理器。,3、后处理器,三、fluent软件基本组成,四、Fluent软件的计算步骤,4、确定边界条件,1、建立数学模型,2、形成几何模型。,3、完成网格划分,5 设参数并求解,6.进入后处理，分析计算结果,FLUENT同传统的CFD计算方法相比，具有以下的优点：,五、Fluent与同类软件比较,1、稳定性好，FLUENT经过大量算例考核，同实验符合较好,能很好的验证试验；,3、适用范围广，FLUENT含有多种传热燃烧模型及多相流模型，可应用于从可压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的领域；,2、精度提高，可达二阶精度。,航空航天,1.航空,2.能源,4.汽车,3.船舶,六、Fluent软件的应用领域,能源化工,船舶生物,汽车其它,七、其 它1、Fluent的学习资料,Gambit和Fluent的用户手册（Help）（最好、最完整的学习资料）(Gambit Documentation)(Fluent Documentation),相关书籍：1、韩占中等Fluent流体工程仿真计算实例与应用（北京理工大学出版社）,2、王瑞金等FLUENT技术基础与应用实例（清华大学出版社）,3、王福军计算机流体动力学分析Fluent原理与应用（清华大学出版社）,2、Fluent网站、论坛,http:/（fluent 用户网站）,http:/（工程流体网）,http:/（清洁能源网）,http:/（流体中文网）,http:/www.aoxue.org（傲雪论坛）,3、ICEM-CFD学习资料及网站介绍,1.精通CFD工程仿真与案例实战,作者：李 鹏飞，2011年10月上架，人民邮电出版社出版。,2.ANSYS ICEM CFD 网格划分技术实例详解，作者:纪兵兵,陈金瓶，2012-01-01出版，中国水利水电出版社。,3.http:/,4.http:/,1、对计算机的硬件配置要求有些高，50万以上的网格，如果配置不是很高的话很容易死机。,4、求解器的各种模型和边界条件设置比较灵活，没有一个唯一的标准设置，这样学习起来就需要花更多时间，更多的经验，例如估计计算时间。,3、入门容易，精通很难。尤其是求解器的部分。,2、对中文不识别，所以分级文件均不允许出现中文，纯英文间接的带来些理解上的问题。,4、几个需要注意问题,5、近期工作从事内容,
