《ANSYS 2019R3 ANSYS Fluent Theory Guide》是ANSYS公司发布的一份详细的技术指南,针对其流体动力学求解器Fluent的2019R3版本。该指南提供了深入的理论知识,旨在帮助用户理解和应用Fluent进行各种流体力学问题的数值模拟。
Fluent是一款强大的计算流体动力学(CFD)软件,广泛应用于航空航天、汽车工程、能源、生物医学等多个领域。它能够处理稳态和瞬态流动、单相和多相流动、热传递以及化学反应等复杂物理现象。在2019R3版本中,Fluent可能包含了性能优化、新功能添加以及对现有特性的改进。
理论指南通常包含以下内容:
1. 流体力学基础:指南会介绍流体的基本性质,如牛顿流体模型、连续性方程、动量方程(纳维-斯托克斯方程)和能量方程等基本概念,这些是理解流体流动的基础。
2. 数值方法:Fluent使用了多种数值方法来离散和求解流体动力学方程,包括有限体积法、差分格式(例如,有限差分、有限元、有限体积)、时间推进算法(如欧拉法和拉格朗日-欧拉法)以及网格生成技术(如结构化、非结构化和混合网格)。
3. 边界条件:在模拟中,边界条件是至关重要的,指南会详细解释如何设置不同类型的边界条件,如无滑移壁、自由流边界、对流边界、辐射边界等。
4. 湍流模型:Fluent支持多种湍流模型,包括雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)模型,如标准k-ε模型、RSM模型,以及大涡模拟(LES)和直接数值模拟(DNS)等。
5. 多相流:对于多相流动问题,Fluent提供了不同的多相模型,如Euler-Euler、Euler-Lagrange和Volume of Fluid(VOF)模型,以处理气-固、气-液、液-液等多相流动。
6. 热传递:Fluent可以模拟传导、对流和辐射等热传递机制,其中包含了各种热交换模型,如灰体辐射模型和表面传热模型。
7. 化学反应:对于涉及化学反应的问题,Fluent支持化学反应网络建模,包括预混燃烧模型、部分预混燃烧模型以及化学反应动力学模型。
8. 后处理与可视化:指南也会介绍如何使用Fluent内置的后处理工具或者与其他工具(如ParaView)集成,进行结果的可视化和分析。
9. 实例与应用:为了帮助用户更好地理解和应用Fluent,理论指南通常会提供多个实际案例,涵盖不同领域的流体问题,包括详细的步骤和解释。
《ANSYS 2019R3 ANSYS Fluent Theory Guide》是一份全面的参考资料,不仅涵盖了流体力学和数值方法的基本原理,还详细讲解了Fluent软件的具体操作和应用,为用户提供了深入理解和使用Fluent进行流体模拟的必要知识。