FLUENT新手常见问题解答
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2011-01-16
16:31:04
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1 对于刚接触到 FLUENT 新手来说，面对铺天盖地的学习资料和令人
难读的 FLUENT help，如何学习才能在最短的时间内入门并掌握
基本学习方法呢？
答：学习任何一个软件，对于每一个人来说，都存在入门的时期。认真勤学是必须的，什么
是最好的学习方法，我也不能妄加定论，在此，我愿意将我三年前入门 FLUENT 心得介绍一
下，希望能给学习 FLUENT 的新手一点帮助。
由于当时我需要学习 FLUENT 来做毕业设计，老师给了我一本书，韩占忠的《FLUENT
流体工程仿真计算实例与应用》，当然，学这本书之前必须要有两个条件，第一，具有流体
力学的基础，第二，有 FLUENT 安装软件可以应用。然后就照着书上二维的计算例子，一个
例子，一个步骤地去学习，然后学习三维，再针对具体你所遇到的项目进行针对性的计算。
不能急于求成，从前处理器 GAMBIT，到通过 FLUENT 进行仿真，再到后处理，如 TECPLOT，
进行循序渐进的学习，坚持，效果是非常显著的。如果身边有懂得 FLUENT 的老师，那么遇
到问题向老师请教是最有效的方法，碰到不懂的问题也可以上网或者查找相关书籍来得到答
案。另外我还有本《计算流体动力学分析》王福军的，两者结合起来学习效果更好。
2 CFD 计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语：理想流体和粘
性流体；牛顿流体和非牛顿流体；可压缩流体和不可压缩流体；层
流和湍流；定常流动和非定常流动；亚音速与超音速流动；热传导
和扩散等。
A.理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）：
流体在静止时虽不能承受切应力，但在运动时，对相邻的两层流体间的相对运动，即相
对滑动速度却是有抵抗的，这种抵抗力称为粘性应力。流体所具备的这种抵抗两层流体相对
滑动速度，或普遍说来抵抗变形的性质称为粘性。粘性的大小依赖于流体的性质，并显著地
随温度变化。实验表明，粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。当流体的粘性较小（实
际上最重要的流体如空气、水等的粘性都是很小的），运动的相对速度也不大时，所产生的
粘性应力比起其他类型的力如惯性力可忽略不计。此时我们可以近似地把流体看成无粘性的，
这样的流体称为理想流体。十分明显，理想流体对于切向变形没有任何抗拒能力。这样对于
粘性而言，我们可以将流体分为理想流体和粘性流体两大类。应该强调指出，真正的理想流
体在客观实际中是不存在的，它只是实际流体在某些条件下的一种近似模型。
B.牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）：
日常生活和工程实践中最常遇到的流体其切应力与剪切变形速率符合下式的线性关系，
称为牛顿流体。而切应力与变形速率不成线性关系者称为非牛顿流体。图 2-1（a）中绘出了
切应力与变形速率的关系曲线。其中符合上式的线性关系者为牛顿流体。其他为非牛顿流体，
非牛顿流体中又因其切应力与变形速率关系特点分为膨胀性流体（Dilalant），拟塑性流体
（Pseudoplastic），具有屈服应力的理想宾厄流体（Ideal Bingham Fluid）和塑性流体
（Plastic Fluid）等。通常油脂、油漆、牛奶、牙膏、血液、泥浆等均为非牛顿流体。非牛
顿流体的研究在化纤、塑料、石油、化工、食品及很多轻工业中有着广泛的应用。图 2-1（b）
还显示出对于有些非牛顿流体，其粘滞特性具有时间效应，即剪切应力不仅与变形速率有关
而且与作用时间有关。当变形速率保持常量，切应力随时间增大，这种非牛顿流体称为震凝
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