FLUENT入门教程:软件简介

FLUENT是由美国FLUENT公司于1983年推出的CFD软件,是目前功能最全面、适用范围最广、国内使用最广泛的CFD软件之一。下面对这一软件的基本理论作简单介绍。

FLUENT是用于计算流体流动和传热问题的软件。它提供的非结构网格生成程序对相对复杂的几何结构网格生成非常有效,可以生成的网格包括二维的三角形和四边形网格,三维的四面体、六面体及混合网格。FLUENT还可根据计算结果调整网格,这种网格的自适应能力对于精确求解有较大梯度的流场有很实际的作用。由于网格自适应和调整只是在需要加密的流动区域里实施,而非整个流场,因此可以节约计算时间。

fluent1

 

1、FLUENT软件包主要包括

  • GAMBIT——用于建立几何结构和生成网格。
  • FLUENT——用于进行流动模拟计算的求解器。
  • EXCEED——用于提供FLUENT运行的环境。

 

利用FLUENT软件进行流体流动与传热模拟的一般计算流程如图1所示。首先,利用GAMBIT进行流动区域几何形状的构建、边界类型以及网格的生成,或者先通过其他软件包构建几何模型然后再导入到GAMBIT中生成网格,而后GAMBIT输出用于FLUENT求解器计算的格式,利用FLUENT求解器对流动区域进行求解计算,并进行计算结果的后处理。图1 FLUENT计算流程示意图

图1  FLUENT计算流程示意图

  • FLUENT软件可以求解的问题

FLUENT软件的应用范围非常广泛,主要范围如下:

  • 可压缩与不可压缩流动问题。
  • 稳态与瞬态流动问题。
  • 无粘流、层流及湍流问题。
  • 牛顿型流体及非牛顿型流体。
  • 对流换热问题(包括自然对流和混合对流)。
  • 导热与对流换热耦合问题。
  • 辐射换热。
  • 惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟。
  • 用拉格朗日轨道模型模拟稀疏相(颗粒、水滴、气泡等)。
  • 一维风扇、热交换器性能计算。
  • 两相流问题。
  • 复杂表面形状下的自由面流动问题。

 

以上是对FLUENT软件的基本理论的简要介绍,关于FLUENT的具体使用方法下次再作介绍。

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