70Fluent总结.docx

70Fluent总结.docx

《70Fluent总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《70Fluent总结.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

70Fluent总结

CAE软件学习总结集锦

（Fluent总结）

2009年

目录

FLUENT安装1

Fluent在HP-UXPA-RISC上的安装1

FLUENT前处理1

1.Courant数对计算结果有何影响？

1

2.Fluent在HP-UXPA-RISC上的安装问题？

2

3.FLUENT和VC的安装顺序？

2

4.Win64系统下如何安装VC才能顺利编译UDF？

3

5.Fluent燃烧模型和辐射模型介绍3

6.SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它们的应用有什么不同？

5

7.FLUENT如何激活V2F模型？

5

8.FLUENT如何激活MHD模块？

5

FLUENT求解器6

FLUENT后处理6

1.FLUENT煤粉燃烧后处理6

FLUENTUDF9

1.UDF定义质量流量入口边界9

关于客户ICE-Pro的license测试问题10

FLUENT安装

Fluent在HP-UXPA-RISC上的安装

问题1描述：

用Fluent6.3.26的光盘中的FluentLMLicenseManager10.8安装licenseServer时，提示无法找到licenseagreement文件。

安装程序自动退出，无法继续。

解决方法：

将光盘中的licenseagreement文本文件，以及PA-RISCHP-UX64上的FluentlicenseManager安装包拷贝到硬盘某临时目录，然后将licenseagreement文本文件改为安装程序所需的文件名（Fluent安装程序的脚本本身要求的licenseagreement文件名部分大写，而光盘上的的licenseagreement文件名全部是小写的），执行安装程序即可。

问题2描述：

安装Fluent6.3.2软件包时，显示/tmp分区磁盘已满，自动退出。

解决方法：

执行Fluent6.3.26软件包安装时，添加--targetdirectory_name选项，指定临时解压路径，例如：

/fluent_6.3.26_hp1164--target/home/fluent

Fluent将把临时文件解压到/home/fluent目录，然后执行安装。

注意不要事先手工创建此目录，安装程序自动创建。

FLUENT前处理

1.Courant数对计算结果有何影响？

CourantNumber=V*detT/deltX

courantnumber实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下。

在Fluent中，用courantnumber来调节计算的稳定性与收敛性。

一般来说，随着courantnumber的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。

所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courantnumber从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courantnumber的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courantnumber，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。

2.Fluent在HP-UXPA-RISC上的安装问题？

问题1描述：

用Fluent6.3.26的光盘中的FluentLMLicenseManager10.8安装licenseServer时，提示无法找到licenseagreement文件。

安装程序自动退出，无法继续。

解决方法：

将光盘中的licenseagreement文本文件，以及PA-RISCHP-UX64上的FluentlicenseManager安装包拷贝到硬盘某临时目录，然后将licenseagreement文本文件改为安装程序所需的文件名（Fluent安装程序的脚本本身要求的licenseagreement文件名部分大写，而光盘上的的licenseagreement文件名全部是小写的），执行安装程序即可。

问题2描述：

安装Fluent6.3.2软件包时，显示/tmp分区磁盘已满，自动退出。

解决方法：

执行Fluent6.3.26软件包安装时，添加--targetdirectory_name选项，指定临时解压路径，例如：

/fluent_6.3.26_hp1164--target/home/fluent

Fluent将把临时文件解压到/home/fluent目录，然后执行安装。

注意不要事先手工创建此目录，安装程序自动创建。

大家不要迷信商业软件就是100%完美的，是软件总会有Bug。

一流的软件也会由于各种原因犯低级错误。

3.FLUENT和VC的安装顺序？

为了能够编译UDF，需要安装VC，那么到底是先安装VC再安装fluent的呢，还是相反？

一旦顺序安装反了，如何设置环境变量才能使得UDF正确编译通过？

回答：

先装Fluent，再安装VC，并且在安装VC的时候，选择“注册环境变量”。

尝试：

在用户变量中，定义环境变量：

path=C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\Tools\WinNT;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\MSDev98\Bin;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\Tools;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\bin;c:

\fluent.inc\ntbin\ntx86

FLUENT_INC=c:

\fluent.inc

Include=C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\atl\include;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\mfc\include;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\include

Lib=C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\mfc\lib;C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\VC98\lib

MSDevDir=C:

\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\MSDev98

4.Win64系统下如何安装VC才能顺利编译UDF？

5.Fluent燃烧模型和辐射模型介绍

Fluent软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。

下面对Fluent软件的燃烧模型作一简单介绍：

一、气相燃烧模型

有限速率模型：

这种模型求解反应物和生成物输运组分方程，并由用户来定义化学反应机理。

反应率作为源项在组分输运方程中通过阿累纽斯方程或涡耗散模型。

有限速率模型适用于预混燃烧、局部预混燃烧和非预混燃烧。

应用领域：

该模型可以模拟大多数气相燃烧问题，在航空航天领域的燃烧计算中有广泛的应用。

PDF模型：

该模型不求解单个组分输运方程，但求解混合组分分布的输运方程。

各组分浓度由混合组分分布求得。

PDF模型尤其适合于湍流扩散火焰的模拟和类似的反应过程。

在该模型中，用概率密度函数PDF来考虑湍流效应。

该模型不要求用户显式地定义反应机理，而是通过火焰面方法（即混即燃模型）或化学平衡计算来处理，因此比有限速率模型有更多的优势。

应用领域：

该模型应用于非预混燃烧（湍流扩散火焰），可以用来计算航空发动机的环形燃烧室中的燃烧问题及液体/固体火箭发动机中的复杂燃烧问题。

非平衡反应模型：

层流火焰模型是混合组分/PDF模型的进一步发展，从而用来模拟非平衡火焰燃烧。

在模拟富油一侧的火焰时，典型的平衡火焰假设失效。

该模型可以模拟形成Nox的中间产物。

应用领域：

该模型可以模拟火箭发动机的燃烧问题和RAMJET及SCRAMJET的燃烧问题。

预混燃烧模型：

该模型专用于燃烧系统或纯预混的反应系统。

在此类问题中，充分混合的反应物和反应产物被火焰面隔开。

通过求解反应过程变量来预测火焰面的位置。

湍流效应可以通过层流和湍流火焰速度的关系来考虑。

应用领域：

该模型可以用来模拟飞机加力燃烧室中的复杂流场模拟、气轮机、天然气燃炉等。

二、分散相燃烧模型

除了可以模拟各种气相燃烧问题以外，FLUENT5还提供了模拟分散相燃烧问题（液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等）的燃烧模型：

在拉格朗日坐标下，模拟分散相（包括固体颗粒/油滴/气泡等）在瞬态和稳态下的运动轨迹

多种球形和非球形粒子的曳力规律

线性分布或Rosin-Rammler方程的粒子大小分布

连续相的湍流效应对粒子传播的影响

分散相的加热/冷却

液滴的汽化和蒸发

燃烧粒子，包括油滴的挥发过程和焦碳的燃烧

连续相与分散相的耦合

模拟油滴在湍流的影响而产生的扩散效应时，FLUENT可以采用粒子云模型和随机轨道模型。

随机轨道模型

该模型利用离散的随机跟踪法模拟瞬态湍流速度脉动对粒子轨迹的影响。

粒子云模型

该模型追踪粒子平均轨道的粒子云的形成和演化的统计过程。

粒子云浓度通过粒子平均轨迹的概率密度函数来表示。

在FLUENT中，需定义油滴在初始状态的位置、速度、尺寸和温度分布及油滴的物性，根据这些设置计算粒子的轨迹和传热/传质，并可以计算粒子与连续相的相互影响。

FLUENT中还提供了丰富的关于粒子运动中曳力、汽化、喷射、破碎、碰撞等子模型，供用户来选择。

计算得到的粒子的轨迹和传热传质可以通过图形界面和文本界面显示出来。

三、污染模型

NOx模拟

Fluent软件提供了三种NOx形成的模型：

ThermalNOx、PromptNOx和FuelNOx形成模型。

从而可以模拟绝大多数情况下的NOx生成问题。

烟尘模型（SootModel）

Fluent软件可以考虑单步和两步的烟尘生成问题。

烟尘的燃烧由有限速率模型模拟，并考虑了烟尘对辐射吸收的影响。

四、热辐射模型

DiscreteTransferRadiationModel（DTRM）

DTRM模型的优点是简单,且可以适用的计算对象的尺度范围较大,其缺点是没有包含散射和不能计算非灰的辐射。

提高模型中射线的数量可以提高DTRM模型的精度，但计算量也明显增加。

P-1模型

P-1模型是P-N模型的简化，适用于大尺度辐射计算。

对比DTRM模型，其优点在于计算量更小，且包含散射效应。

当燃烧计算域的尺寸比较大时，P-1模型非常有效。

另外P-1模型可应用在较为复杂的计算域中。

TheRosselandModel

Rosseland模型是最为简化的辐射模型，只能应用于大尺度辐射计算。

其优点是速度最快，需要内存最少。

DiscreteOrdinates（DO）Model

DO模型是所有四种模型是最为复杂的辐射模型，从小尺度到大尺度辐射计算都适用，且可计算非－灰度辐射和散射效应，但需要较大计算量。

纵上所述，我们可以看到，无论在模型数量上，还是在模型先进性上，FLUENT软件提供了远远优于其它商用CFD软件的燃烧模型。

例如，在气相燃烧模型上，Star-CD仅仅提供了传统的有限速率模型和PDF模型，而缺乏在航空航天领域燃烧问题中应用最为重要的非平衡火焰模型和预混模型；在分散相模型上，与Star-CD相比，Fluent软件同样提供了更为丰富、更为先进的物理模型。

6.SIMPLE，SIMPLEC及PISO，它们的应用有什么不同？

在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC（SIMPLE-Consistent）算法，默认是SIMPLE算法，但是对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松驰迭代时，具体介绍如下：

对于相对简单的问题（如：

没有附加模型激活的层流流动），其收敛性已经被压力速度耦合所限制，你通常可以用SIMPLEC算法很快得到收敛解。

在SIMPLEC中，压力校正亚松驰因子通常设为1.0，它有助于收敛。

但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到1.0可能会导致不稳定。

对于所有的过渡流动计算，强烈推荐使用PISO算法邻近校正。

它允许你使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松驰因子1.0。

对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会比具有较好的亚松驰因子的SIMPLE或SIMPLEC好。

对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。

当你使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松驰因子为1.0或者接近1.0。

如果你只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，请设定动量和压力的亚松驰因子之和为1.0比如：

压力亚松驰因子0.3，动量亚松驰因子0.7）。

如果你同时使用PISO的两种校正方法，推荐参阅PISO邻近校正中所用的方法。

7.FLUENT如何激活V2F模型？

在FLUENT界面下（需要是3D模块，2D不行），命令行键入“（allow-v2f-model）”。

软件会提示“TheV2Fmodelisnowavailableintheinterface”。

然后在湍流模型界面菜单下即可看到V2F湍流模型。

8.FLUENT如何激活MHD模块？

在3D模块下，命令行键入如下图所示：

FLUENT求解器

FLUENT后处理

9.FLUENT煤粉燃烧后处理

请教个问题，平时没做过实际的煤粉燃烧的模拟，现在有几个疑问想请教：

1>Fluent中如何统计出口的未燃尽煤粉量？

（比如：

出口还有?

%的煤粉未燃烧就已流出计算域？

）

2>Fluent中如何评估计算模型的热平衡？

（原则上：

锅炉壁面散热（包括对流、辐射、传导等）+烟气带走热量+未燃尽煤粉量对应能量 应该近视等于入口煤粉燃烧化学反应释放的热量？

）

杨经理解答：

1）Graphicsandanimations/particletracks/reporting/reportingtype/summary,然后会出现下面信息：

（*）-CombustingParticles-（*）

 Fate                    VolatileContent（kg/s）       CharContent（kg/s）   

                           Initial     Final  %Conv   Initial     Final  %Conv

----                  --------------------------- ---------------------------

Escaped-Zone6       4.185e-04 0.000e+00 100.00  2.793e-04 0.000e+00 100.00

红色表示焦炭和挥发份都100%转换

2）reports/fluxs/totalheattransferrate（选中所有的边界面），出现下列信息

TotalHeatTransferRate                 （w）

----------------------------------------------------

                            p-1           283290.38

                       periodic                   0

                            v-1           1319.8135

                            v-2           52210.914

                            w-1          -157.60947

                            w-2          -1231.8531

                            w-3          -321.17862

                            w-4          -2309.1204

                            w-5          -24382.051

                            w-6          -62748.609

                            w-7           -10840.59

                            w-8          -5950.8545

                            w-9          -197685.95

            DPMEnthalpySource          -31294.791

               ------------------------------------

                            Net          -101.50769

Net应该非常小，表示基本计算平衡。

俞老师&刘浩老师解答：

FLUENTUDF

10.UDF定义质量流量入口边界

应用UDF定义质量流量入口（massflowinlet）边界条件需要选择“MassFlux”，不能选择“MassFlowRate”。

一旦选择“MassFlux”，则UDF定义如下：

（示意程序）

关于客户ICE-Pro的license测试问题

问题：

客户ice-pro口令在客户现场安装后不能使用（哪个版本？

），不知为什么？

客户口令如下抓图：

测试：

使用客户的口令，把自己的笔记本主机名和网卡号改成客户的状态，测试结果也的确不行。

【说明：

本人笔记本操作系统为win7，软件安装版本为ansys13.0，IcePro5.1.14】

具体测试操作如下：

第一步：

安装icepro5.1.14到ICEPAK目录下。

第二步：

把网卡号改成客户网卡号。

第三步：

把主机名改为客户主机名。

第四步：

把客户的license文件名改为“license.dat”，并拷贝到相应目录下。

第五步：

重新启动计算机。

第六步：

打开icepro5.1.14，出现如下错误。

第七步：

用工程师的“license.dat”文件替换掉上述客户“license.dat”文件。

第八步：

打开icepro5.1.14软件，打开成功。

测试结论：

需要安装license管理器。

具体如下：

第一步：

把网卡号改成客户的网卡号；

第二步：

把ICEPEO5.1.14安装在C:

\Fluent.Inc目录下；

第三步：

安装Fluent的license管理器（FSLM10.8版本）【注意：

要正确设置license文件】；

第四步：

重启计算机即可打开。