Fluent简单算例.pdf

本文主要介绍的是一款被广泛应用于计算流体力学（CFD）领域的软件工具——FLUENT。FLUENT软件是美国FLUENT公司开发的一款强大的流体流动及热传递模拟计算软件，以其丰富的模型库、灵活的网格适应能力及强大的求解器而闻名，适用于研究和解决从简单到复杂的流体流动和传热问题。 FLUENT软件具有强大的网格处理能力，能够适应各种复杂外形的流体流动问题，支持使用非结构化网格，如二维三角形、四边形网格，以及三维四面体、六面体、金字塔形网格等。这种非结构网格的灵活性使用户能够根据流动特点和计算需求，对网格进行细化或粗化处理。特别是对于大梯度区域，如自由剪切层和边界层，自适应网格技术能够显著提高计算的准确性，同时减少网格生成的时间和计算量。 FLUENT采用C语言编写，软件本身具备很大的灵活性和能力。软件的动态内存分配、高效的数据结构和灵活的求解控制机制，都为用户提供了强大的计算工具。另外，FLUENT采用了客户机/服务器结构，这意味着用户可以在个人工作站上与高性能服务器上同时运行程序，从而提高计算效率。 FLUENT软件的用户界面灵活，可以通过交互界面或菜单界面进行操作，用户界面采用Scheme语言及LISP方言编写，允许高级用户通过编写菜单宏及菜单函数来自定义和优化界面。 FLUENT软件的程序结构包含多个部分，如FLUENT解算器、用于模拟PDF燃烧的prePDF、用于几何图形模拟及网格生成的GAMBIT、用于从已有边界网格中生成体网格的TGrid，以及能够将CAD/CAE软件（例如ANSYS、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN等）中生成的网格导入的filters(translators)。这些组件构成了FLUENT软件的核心，支持从几何建模、网格生成到计算分析和后处理的全流程。 FLUENT解算器本身具备多种模拟能力，可以模拟2D或3D流场，适用于不可压或可压流动、定常状态或过渡分析、无粘、层流和湍流流动、牛顿流或非牛顿流、对流热传导、耦合热传导和对流、辐射热传导模型、惯性坐标系和非惯性坐标系模型、多重运动参考框架、化学组分混合和反应、控制体源、离散相轨迹的计算、多孔流动、一维风扇/热交换模型、两相流等问题。这些模拟能力使得FLUENT软件在多个领域得到广泛应用，如流程和设备应用、油气能源生产和环境应用、航天和涡轮机械应用、汽车工业应用、热交换应用、电子/HVAC/应用、材料处理应用、建筑设计和火灾模拟等。 除了上述功能，FLUENT还支持对模拟过程进行边界条件的设定、流体物性的设定、解的执行、网格的优化、结果的查看与后处理等工作。这些功能都是研究和解决流体力学问题不可或缺的环节。 总而言之，FLUENT软件是一个强大的计算流体力学分析工具，它提供的丰富模型库、灵活的网格适应技术、高效的计算性能和用户友好的操作界面，使其成为了研究者和工程师们解决流体力学问题时的首选工具。通过本文中提供的简单算例的演示，我们可以进一步理解FLUENT软件在实际问题中是如何应用的，以及如何通过软件提供的各种功能来高效地完成复杂的流体力学模拟任务。