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FLUENT HELP 算例精选中文版（一）（《数值计算与工程仿真》专刊）清洁能源论坛翻译整理（WWW.myCFD.CN） 2005 年 4 月 12 日

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一）前言目前广大FLUENT初学者遇到的主要困难之一就是缺少中文学习资料，有很多网友在论坛上寻求中文算例，为了给学习FLUENT的朋友提供参考和帮助，迅速提高其应用FLUENT软件的水平，清洁能源技术论坛《数值计算与工程仿真分类区》组织一些会员翻译了 FLUENT 6.1 Tutorial Guide 的部分算例，因为人力精力的限制，本次翻译仅选择了 Tutorial Guide中的7个经典算例。因为本文是会员利用业余时间翻译的，而且翻译者的水平有限，翻译中的错误在所难免，希望大家批评指正，以便我们进一步改进工作。在翻译期间，得到“清洁能源技术论坛”各位会员的大力支持，具体的翻译工作如下：算例 1 算例 4 算例 5 算例 13 算例 15 算例 18 算例 21 sgseal 译 yangjch1023 译 caohuali 译 lhy 译 sgseal 译 gongzeru 译 gongzeru 译 caoqx 校对 yangs 校对 yangs 校对 pkyforever 校对 caoqx 校对 summered 校对 summered 校对本次工作由caoqx编辑整理完成，本次工作还得到了“清洁能源技术论坛” 论坛的brightsun、jackywzq、caohuali、sfsm、mufei等几位版主的大力支持，在此对他们付出的心血和汗水表示衷心感谢。注意：未经FLUENT公司和本论坛的允许，任何人不得将本文用于商业目的。清洁能源技术论坛 www.myCFD.cn www.myCFD.cn — 2 — ─ 2 ─

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一）目录前言…………………………………………………………………….………...…...2 目录………………………………………………………………………………...…3 FLUENT 经典算例翻译之一算例 1 介绍如何使用 Fluent……………………….……………………...…..…..4 算例 4 非定常可压缩流动模型………………………………….…………..…..52 算例 5 辐射与自然对流模拟…………………………………………….…..…..99 FLUENT 经典算例翻译之二算例 13 使用非预混燃烧模型………………………………………..…………151 算例 15 蒸发性液体喷雾建模………………………………………….….……214 算例 18 使用混合物多相模型和欧拉多相模型……………………………..…252 算例 21 使用欧拉多相粒子传热模型………………………………..…………278 www.myCFD.cn — 3 — ─ 3 ─

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一）算例 1 介绍如何使用 Fluent 引言此向导通过图例说明了一个发生在混合弯管处的两维湍流流动和传热问题的求解方法和过程。这种混合弯管的结构常见于发电厂和化工厂的管道系统中。正确计算出弯管内流体交汇处附近的流场和温度场分布，对于设计合适的入口管道位置具有重要意义。通过此向导，用户可学会以下内容：在 Fluent 中输入网格文件使用混合单位制去定义几何体和流体的属性设置强制对流的湍流流动的流体物性和边界条件迭代计算并使用残差监视器监测计算过程及其收敛性使用隔离求解器进行求解使用等势图检察流场和温度场运用二阶离散化方法重新计算以获得更佳的温度分布对网格进行温度梯度自适应，进一步求解更佳的温度场分布前提条件在学习此向导之前，假设用户还没有使用 Fluent 的经验，不过，已经学习过用户指南第一章中的简单算例，并且熟悉 Fluent 的界面及其指南中的规约。问题描述问题如图 1-1 所示。一股温度为 26℃的冷流体流入大管道，在弯管处与另一股温度为 40℃热流体混合。管道的长度单位为英寸，而流体的属性和边界条件则使用国际单位。入口管道的雷诺数为 2.03×105，因此，选择湍流流动模型。 www.myCFD.cn — 4 — ─ 4 ─

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一）图 1-1 问题说明准备工作 1. 从 Fluent 的文件光盘中拷贝文件 elbow / elbow.msh 到电脑的 Fluent 工作目录中。对于 Unix 系统，当把文件光盘放入电脑光驱后，可以在以下目录找到这个文件： / cdrom / fluent 6.1 / help / tutfiles / 上述 cdrom 为电脑的光驱目录对于 windows 系统，当把文件光盘放入电脑光驱后，可以在以下目录找到这个文件： cdrom : \ fluent 6.1 \ help \ tutfiles \ 上述 cdrom 为电脑的光驱目录 2. 启动 Fluent,选择 2D 求解器。 www.myCFD.cn — 5 — ─ 5 ─

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一）第 1 步：与网格相关的操作 1．读取网格文件 elbow.msh。 File Read Case... a) 在 Files 项中点击选中 elbow.msh，然后点击 OK 完成操作。注意：当 Fluent 读取网格文件的同时，信息会不断显示在反馈窗口内，报告网格转化的过程。当读取网格文件完毕，Fluent 的反馈窗口会显示一共读取了 918 个三角形的流体单元，以及许多带着不同分区标识符的边界面。 2．网格检查。 Grid Check www.myCFD.cn — 6 — ─ 6 ─

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一） Fluent 的信息反馈窗口会显示如下信息： Grid Check Domain Extents: x-coordinate: min (m) = 0.000000e+00, max (m) = 6.400001e+01 y-coordinate: min (m) = -4.538534e+00, max (m) = 6.400000e+01 Volume statistics: minimum volume (m3): 2.782193e-01 maximum volume (m3): 3.926232e+00 total volume (m3): 1.682930e+03 Face area statistics: minimum face area (m2): 8.015718e-01 maximum face area (m2): 4.118252e+00 Checking number of nodes per cell. Checking number of faces per cell. Checking thread pointers. Checking number of cells per face. Checking face cells. Checking bridge faces. Checking right-handed cells. Checking face handedness. Checking element type consistency. Checking boundary types: Checking face pairs. Checking periodic boundaries. Checking node count. Checking nosolve cell count. Checking nosolve face count. Checking face children. Checking cell children. Checking storage. — 7 — ─ 7 ─ www.myCFD.cn

《数值计算与工程仿真》专刊—FLUENT HELP 算例精选中文版（一） Done. 注意：网格检查结束后，信息反馈窗口会以默认的 SI 单位制给出网格在 X 轴和 Y 轴上的最大和最小值，并将报告出网格的其它特性。网格检查还会报告出有关网格的任何错误。需要特别注意的是，确保最小体积不能是负值，否则 Fluent 无法进行计算。在 SI 单位制中，默认单位是 m，若想改变单位制，使用 inches，可以打开 Scale Grid 对话框。 3．平滑（或者交换）网格。 Grid Smooth/Swap... Fluent 读取网格文件后，平滑三角形或四边形网格是一个良好的习惯，那样能确保使用质量较好的网格进行计算。 a) 点击按钮 Smooth ，再点击按钮 Swap ，重复上述操作，直到 Fluent 报告没有需要交换的面为止。若 Fluent 再无法通过交换改善网格质量，则没有平面可被交换了。 b) 点击 Close 关闭对话框。 www.myCFD.cn — 8 — ─ 8 ─

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