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ANSYS FLUENT官方培训教程【完整版】.pdf

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第一节 CFD简介
什么是CFD?
CFD如何工作?
CFD模拟概览
1. 定义模拟目的
2. 确定计算域
3. 创建几何模型
4. 设计和划分网格
四边形/六面体还是三角形/四面体网格
多域(或混合)网格
非一致网格
5. 设置物理问题和求解器
6. 求解
7. 查看结果
7. 修订模型
FLUENT中的物理模型
流动和传热
湍流
组分输运
体积反应
多相流模型
动网格
用户定义标量输运方程
Workbench 2中的FLUENT CFD
启动ANSYS Worbench
创建Fluid Flow项目
读入几何
生成网格
定义边界和域
设置并运行FLUENT
FLUENT软件演示
第二节 求解器基础
FLUENT用户界面导航
缩放网格,选择量纲
文本用户界面TUI
鼠标功能
材料属性
材料库
操作条件
并行计算
总结
附录
FLUENT Journals
读入网格-Zones
网格构造信息
网格的重新排序和编辑
多面体网格转换
分布文件和求解结果插值
网格自适应
自适应案例-超音速流场
第三节 边界条件
定义边界条件
流体域
多孔介质
固体域
确定边界位置-例子
一般的建议
边界条件类型
改变边界条件类型
设定边界条件数据
速度进口
压力进口
流量入口
压力出口
壁面边界条件
对称面和轴
周期边界条件
内部边界面
Case设置的复制
总结
附录
其他边界条件
Outflow
多出口模拟
第四节 求解器设置
概要
求解过程概览
求解器选择
如何选择求解器
离散化(插值方法)
插值方法(梯度)
压力的插值方法
压力速度耦合
初始化
FMG(Full MultiGrid)初始化
检查Case
收敛性
监测收敛-残差
监测收敛-力和面上的变量
检查全局通量守恒
残差与收敛
收敛遇到的困难
修改松弛因子
修改Courant数
加速收敛
从已有结果开始计算
求解精度
网格质量和求解精度
网格无关解
总结
第五节 湍流模型
湍流模型简介-大纲
湍流的特征
湍流的结构
如何判断是否为湍流
雷诺数的效果
后台阶流
横风中的射流
雷诺应力和封闭问题(雷诺平均方程和封闭问题)
雷诺应力张量
封闭问题
涡粘模型
FLUENT中的湍流模型
Spalart-Allmaras(S-A)模型
标准k-ε模型
标准k-ε模型 SKE
Realizable k-ε和RNG k-ε模型
标准k-ω和SST k-ω
雷诺应力模型
雷诺应力模型
边界层一致性定律
近壁面处理
近壁面网格要求
近壁面网格尺寸预估
尺度化壁面函数
近壁面处理总结
进口边界条件
例一,钝体平板流
例二,旋风分离器
总结-湍流模型指南
RANS模型描述
RANS模型总结
第六节 传热模型
概要
能量方程
能量输运方程
固体域的能量方程
壁面边界条件:五类热边界条件,避免材料和厚度定义
共轭传热
共轭传热例子
问题设置-热源
温度分布
按:壁面处理
替代的模拟策略(模拟壁面为有厚度面即wall墙,不需对固体域划分网格)
对固体板划分网格vs.薄壁方法
壳导热模型
自然对流
自然对流-Boussesinesq模型
自然对流定的用户输入
辐射模型
辐射
选择辐射模型
附录
太阳辐射模型
能量方程源项-粘性耗散
能量方程源项-组分扩散
能量方程源项-化学反应,辐射,相间能量源项
按:壁面处理
薄壁中的温度分布
薄壁和双面壁(两侧壁面)
离散坐标模型
离散传输辐射模型(DTRM)
P-1模型
Surface-to-Surface(S2S)辐射模型
报告-输出
输出 -ANSYS
输出-ABAQUS
输出其他格式
报告-Heat Flux
报告-传热系数
第七节 UDF
概要
FLUENT UDF简介
什么是UDF?
为什么使用UDFs?
可以使用UDF的位置
UDF数据结构
UDF中的循环宏
例子-抛物线分布的速度入口
其他UDF Hooks
例2-定制初始化
DEFINE宏
DEFINE宏的例子
几何和时间宏
流场变量宏
UDM
UDS
其他宏
UDF技术支持
第八节 物理模型
概要
多相流模型
简介
多相流体系
Fluent中的多相流模型
DPM例子-喷雾干燥
欧拉模型的例子-三维气泡床
欧拉模型中的粒状选项
混合模型案例-气体鼓泡
VOF案例-骑车油箱晃动
化学反应流
化学反应流的应用
背景知识
FLUENT中反应流模型
污染物模型
DPM模型
表面反应
总结
动网格
动网格简介:运动部件的两种模型方法:运动参考坐标系,运动/变形域
运动坐标系的CFD模型方法
单参考坐标系模型(SRF)
多参考坐标系模型(MRF)
混合平面模型(MPM)
运动域的CFD模型方法
滑移网络模型(SMM)
SMM模型如何工作
动网格方法(DM)
总结
第九节 瞬态问题
动机
瞬态流动的根源
瞬态CFD分析
瞬态流动模型流程
激活瞬态求解器
选择瞬态时间步长
瞬态模型选择
瞬态流动模型-动画
创建动画的其他方法
执行迭代
收敛行为
瞬态模拟的技巧
第十节 后处理
概览
FLUENT自带的后处理
创建面
后处理着色选项
绘图
报告
CFD-Post
启动CFD-Post
GUI布局
CFD-Post一般流程
创建位置
位置类型
颜色、渲染和视图
其他图形对象
Viewer右键菜单
变量按钮
混合标量和守恒变量
变量按钮:用户自定义变量
用户自定义变量举例
表达式按钮
计算器按钮
选择机械后处理
生成表格(Tables)和图表(Charts)
表格
图表
图表的三个类型
图表的数据系列和轴
快速傅里叶变换
报告
其他工具
动画
典型的动画帧
多文件模式
结果比较
3D Viewer文件
FLUENT结果
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