文档介绍：FLUENT 全攻略
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2005年3月5日
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2005年3月5日星期六
纪年学****雷锋四十二周年
全攻略
第一篇 FLUENT 基础知识
第一章 FLUENT 软件介绍
FLUENT 软件是目前市场上最流行的 CFD 软件,它在美国的市场占有率达到 60%。在
我们进行的网上调查中发现,FLUENT 在中国也是得到最广泛使用的 CFD 软件。因此,我
们将在这本书中为大家全面介绍 FLUENT 的相关知识,希望能让您的 CFD 分析工作变得
轻松起来。
用数值方法模拟一个流场包括网格划分、选择计算方法、选择物理模型、设定边界条
件、设定材料属性和对计算结果进行后处理几大部分。本章将概要地介绍 FLUENT 软件的
以下几个方面:
(1)FLUENT 软件的基本特点。
(2)FLUENT、GAMBIT、TECPLOT 和 EXCEED 的安装和运行。
(3)FLUENT 的用户界面。
(4)FLUENT 如何读入和输出文件。
(5)FLUENT 中使用的单位制。
(6)如何规划计算过程。
(5)FLUENT 的基本算法。
FLUENT 软件概述
网格划分技术
在使用商用 CFD 软件的工作中,大约有 80%的时间是花费在网格划分上的,可以说网
格划分能力的高低是决定工作效率的主要因素之一。FLUENT 软件采用非结构网格与适应
性网格相结合的方式进行网格划分。与结构化网格和分块结构网格相比,非结构网格划分
便于处理复杂外形的网格划分,而适应性网格则便于计算流场参数变化剧烈、梯度很大的
流动,同时这种划分方式也便于网格的细化或粗化,使得网格划分更加灵活、简便。
FLUENT 划分网格的途径有两种:一种是用 FLUENT 提供的专用网格软件 GAMBIT
进行网格划分,另一种则是由其他的 CAD 软件完成造型工作,再导入 GAMBIT 中生成网
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格。还可以用其他网格生成软件生成与 FLUENT 兼容的网格用于 FLUENT 计算。可以用
于造型工作的 CAD 软件包括 I-DEAS、Pro/E、SolidWorks、Solidedge 等。除了 GAMBIT
外,可以生成 FLUENT 网格的网格软件还有 ICEMCFD、GridGen 等等。
FLUENT 可以划分二维的三角形和四边形网格,三维的四面体网格、六面体网格、金
字塔型网格、楔型网格,以及由上述网格类型构成的混合型网格。
软件的灵活设置
FLUENT 的内核部分是用 C 语言写成的,软件界面则是用 LISP 语言的一个分支 Scheme
语言写成的。因为 C 语言在计算机资源的分配使用上非常灵活,所以 FLUENT 也在这方面
拥有很大的灵活性,并可以在“客户/服务器”模式下进行网络计算。而 LISP 类型的语言
允许高级用户通过编制宏和自定义函数改变软件的外观,使用户在使用中可以根据自己的
喜好定制界面,这点是 FLUENT 软件的一个显著特色。
软件的基本构成
FLUENT 软件包中包括以下几个软件:
(1)FLUENT 求解器——FLUENT 软件的核心,所有计算在此完成。
(2)prePDF——FLUENT 用 PDF 模型计算燃烧过程的预处理软件。
(3)GAMBIT——FLUENT 提供的网格生成软件。
(4)TGRID——FLUENT 用于从表面网格生成空间网格的软件。
(5)过滤器——或者叫翻译器,可以将其他 CAD/CAE 软件生成的网格文件变成能被
FLUENT 识别的网格文件。上述几种软件之间的关系如图 1-1 所示。
图 1-1 FLUENT 软件各组件之间的关系
GAMBIT 即可以生成用于 FLUENT 计算的网格,也可以生成其他一些 CAE 软件的网
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格。一旦网格文件被输入到 FLUENT 中,剩下的工作就由 FLUENT 完成。这些工作包括
设定边界条件和物质属性、调整网格、进行计算、对结果进行后处理并显示结果等等。
计算类型及应用领域
FLU