FLUENT6.3使用说明及例题

卷一1.Fluent使用指南：流体混合的二维弯管中的流动和传热2.周期性流动与热传递模型3.外部可压缩流动模型4.非稳态可压缩流动模型5.热辐射与自然对流模型6.非连续性网格的使用7.单轴转动参考系的使用8.多转动参考系的使用9.混合平面模型的使用10.滑移网格的使用11.动态网格的使用卷二12.物质运输与气体燃烧模型的使用13.非预先混合燃烧模型的使用14.表面化学反应模型15.雾状液体蒸发模型16.VOF(volumeoffluid流体体积函数)模型的使用17.气蚀模型18.混合与欧拉多元模型19.欧拉多元模型在颗粒流中的使用20.凝固过程模拟21.有传热欧拉多元模型在颗粒流中的使用22.后处理23.汽轮机后处理24.并行处理目录1.Fluent使用指南：有流体混合的二维弯管中的流动和传热介绍前言问题描述求解过程准备第一步：网格第二部：模型第三步：材料第四步：边界条件第五步：求解第六步：展示初步解决方案第七部：启用二阶离散第八步：调整网格总结2.周期性流动与热传递模型介绍前言问题描述求解过程准备第一步：网格第二部：模型第三步：材料第四步：边界条件第五步：求解第六步：后处理总结进一步改善3.外部可压缩流动模型如何使用这本手册这本手册里有什么？这本Fluent教学指导包括了一些教你如何使用Fluent来解决各种问题的教程.在每一个教程中，特征与问题的设置和后处理相关可以被证实.教程1是一个十分细化的教程，专门为Fluent的入门者而设置的.这个教程在问题的设置、求解、后处理等各个步骤上讲得十分的详细.剩下的教程是为那些已经阅读过了教程1或是对Fluent和其接口比较熟悉的读者设置的.在那些教程中，有些步骤没有详细讲解.所有的教程中都包括后处理的指导，但是教程23讲的完全是标准的后处理过程，教程24是专门讲汽轮机问题的后处理.这本手册中使用到的文件哪里去找？这本手册中的每个教程都有现成的网格文件（也就是说，教程的网格生成那一步提供了网格文件）.你能在FluentCD中找到对应的网格文件（和与这个教程相关的文件）.每一个教程的“准备”环节会告诉你在哪里找到需要的文件.（注意，教程23、24、25要用现成的算例与数据文件）有一些比较复杂的教程可能需要大量的计算时间，如果你不想等计算结束而想马上看到计算的结果，你可以直接使用算例和数据文件(case﹠datafiles)，这个文件在FluentCD中，就在你找到mesh文件的文件夹里.(mesh文件和fluent帮助下载地/MAZUMDER/Fluent/tutfiles/)这本手册怎么使用？根据你对CFD（计算流体力学）和Fluent软件的熟悉程度，你可以有很多方法来使用这本手册.初学者如果你是个Fluent的初学者，你应当先看看教程1，熟悉Fluent的接口、基本设置和求解的步骤.当你要处理的问题与教程有共同点，你也可以参考教程.比如说，你解决的问题用到了非预混燃烧模型，你就可以参考教程14.就算这个教程和你要解决的问题没关系，你也可以参照教程来熟悉Fluent各种功能的使用，比如用户字段功能、网格尺度等等.如果要学习关于后处理的方法，你可以参照教程23，教程23是完全关于后处理的（虽然其他的教程也包括后处理过程）.关于与汽轮机有关的问题的后处理，请参照教程24.有经验者如果你对Fluent比较熟悉了，当你要处理的问题与教程有共同点，你也可以参考教程.比如说，你解决的问题用到了非预混燃烧模型，你就可以参考教程14.就算这个教程和你要解决的问题没关系，你也可以参照教程来熟悉Fluent各种功能的使用，比如用户字段功能、网格尺度等等.如果要学习关于后处理的方法，你可以参照教程23，教程23是完全关于后处理的（虽然其他的教程也包括后处理过程）.关于与汽轮机有关的问题的后处理，请参照教程24.这本手册中的图标·这本手册使用了一些图标来帮助您的学习.·信息图标标记着一些重要的信息·警告图标标记着警号警告信息·不同字体表明用户界面菜单项和文本界面菜单项(比如)·当要只是当前出现在屏幕的是什么或者你需要在指定的窗口或面板输入数据的时候也会出现不同的字体.·每个教程中每个步骤的演示用的都是规范的字体，而每个步骤的附加信息是用斜体字表示的.·字符边框表示的是你要打开的命令或者面板是属于哪个菜单选项.比如:DefineBoundaryConditions...表示BoundaryConditions菜单可以在Define选项的下拉菜单中找到.

教程一：Fluent入门：有流体混合的二维弯管中的流动和传热介绍：这个教程演示了一个三维湍流的弯管中流体混合过程的流体流动和传热问题的相关设置和求解过程.这种过程在发电厂或者管道系统中可以见到.为了正确的设计接头部分，混合部位的流场与温度场的预估是十分重要的.·本教程演示了如何执行以下操作：·如何使用Fluent读取现成的网格文件·使用混合部位确定的几何形状和流体性质·强迫对流的湍流问题如何设定物性参数和边界条件·输出残差示意图的计算初始化·使用压力基求解器来求解·使用Fluent的图形输出工具来直观上查看流场与温度场·使用二阶离散器来更好的计算温度场·在温度梯度的基础上调整网格以更好的计算温度场前提条件这个教程是假定您完全没有接触过Fluent，其中每一个步骤都将有十分详细的介绍.问题描述要解决的问题如图1.1所示.20℃的冷流体从直径大的一端流入管道中，40℃的温热流体从直径小的位于弯头处的一端流入管中，二者混合.管道的尺寸是用英尺来标注的，而流体的参数和边界条件是用国际单位制表示的.大口径的入口处雷诺数为50800，因此我们要建立一个湍流模型.开始与求解准备1.从Fluent用户中心()下载introduction.zip到您的工作文件夹中，这个文件可以在Fluent产品页的文件连接中找到.或者您可以从Fluent文件CD中将introduction.zip拷贝到您的工作文件夹中.对于Linux/UNIX系统，你可以将CD插入CD-ROM中，然后按如下路径进入文件夹：/cdrom/fluent6.3/help/tutfiles/上面路径中的cdrom换成您的CD-ROM的名称，比如说E对于Linux/UNIX系统，你可以将CD插入CD-ROM中，然后按如下路径进入文件夹：cdrom:\fluent6.3\help\tutfiles\上面路径中的cdrom换成您的CD-ROM的名称，比如说E2.解压缩introduction.zip文件elbow.msh文件可以在解压缩后产生的introduction文件夹中找到.3.打开FLUENT选择3D(3d)视图第一步：网格1.读取网格文件elbow.mesh.File->Read->case…(a)在解压缩产生的introduction文件夹中单击选择elbow.mesh文件.(b)单击OK读取文件关闭文件选择对话框.Note:当FLUENT读取了网格文件之后，控制面板上将会显示转换进程的信息.FLUENT会报告已经读取了13852个六面体计算单元和一些有着不同zoneidentifiers边界面.2.检查网格Grid->Check…GridCheckGridCheckDomainExtents:x-coordinate:min(m)=-8.000000e+000,max(m)=8.000000e+000y-coordinate:min(m)=-9.134633e+000,max(m)=8.000000e+000z-coordinate:min(m)=0.000000e+000,max(m)=2.000000e+000Volumestatistics:minimumvolume(m3):5.098261e-004maximumvolume(m3):2.330738e-002totalvolume(m3):1.607154e+002Faceareastatistics:minimumfacearea(m2):4.865882e-003maximumfacearea(m2):1.017924e-001Checkingnumberofnodespercell.Checkingnumberoffacespercell.Checkingthreadpointers.Checkingnumberofcellsperface.Checkingfacecells.Checkingbridgefaces.Checkingright-handedcells.Checkingfacehandedness.Checkingfacenodeorder.Checkingelementtypeconsistency.Checkingboundarytypes:Checkingfacepairs.Checkingperiodicboundaries.Checkingnodecount.Checkingnosolvecellcount.Checkingnosolvefacecount.Checkingfacechildren.Checkingcellchildren.Checkingstorage.Done.Note:TheminimumandNote:在不同的平台上运行时，最大值maximum和最小值minimum可能有些不同.网格检查的结果以国际单位制中的米来表示最大的和最小的x与y的值，以及一些其他的网格特征检查的结果.如果网格出错，将会在此时给出错误的信息(errors).特别要说明的是，网格的最小体积一定要大于零，否则fluent不能开始计算.因为本例中图形采用英尺作为单位，下一步，您需要改变网格的比例尺来使用英尺作为单位.3.网格比例尺Grid->Scale…(a)在单位转换(UnitConversion)的窗口中网格创建于(GridWasCreatedIn)选项的下拉菜单中选择英尺这一项.先点击向下的箭头按钮，然后点击in选项.(b)单击Scale按钮来转换网格的单位.Scale按钮只要点击一次就可以了区域宽度的值是以国际单位制中的米作为单位的.(c)点击changelengthunit按钮，将英尺作为本计算中的长度单位.(d)确定您的区域尺寸像上图的面板中显示的一样.(e)点击Close按钮关闭单位转换面板.现在网格的设置正确了，而且计算过程中使用的长度单位也变成了英尺.Note:因为本例中除了长度以外使用的都是国际单位制，所以本问题中其他的方面就不需要更改单位了.通过刚才的操作，您已经将长度单位改成了英尺，如果您想用其他的长度单位，比如说milimetres，您需要在Define选项的下拉菜单中打开setunit面板，进行相应的修改.4.显示网格(图1.2)Display->Grid…(a)保留Surfaces选项单里的缺省选项，除了default-interior这一项.Note：如果一个选项被选择了那么它会用高光表示，如果没有选择就没有高光，你可以单击来选择这些选项.(b)单击Display，打开图形显示窗口显示网格.(c)关闭GridDisplay面板.另外：在图形显示窗口中，你可以用右键点击网格的某处来获取网格的信息，网格的信息会在Fluent控制窗口中显示出来，包括这个区域的名字.这个特点在当你有很多有相同类型的区域的时候十分有用，如果你想要快速的区分这些区域，你可以使用这个功能.·转动视角拖动鼠标左键即可转动视角，当视角符合您的要求的时候，松开鼠标即可.·改变视野用鼠标中键在任意处单击一下，图形会以此处为中点来显示.·放大某部分显示按住鼠标的中键，向右拖动，向上向下都可以，在图形显示窗口中会出现一个白色的框，当你放开鼠标的时候，白色的框框住的部分会在窗口中全屏显示.·缩小显示按住鼠标的中键，向左拖动，向上向下都可以，在图形显示窗口中会出现一个白色的框，当你放开鼠标的时候，图形缩小的程度与白色框的大小成反比.新的视图会以白色框的中心为中心.第二步：模型1.保留缺省的求解器设定Define->Models->Solver…(a)保留所有缺省设置.(b)点击OK关闭Solver面板.2.打开k-ε湍流模型Define->Models->Viscous…(a)在Model选单里选择k-epsilon选项，单击单选按钮或者单击文字就可以了，单击了以后，会在当选按钮中出现一个黑点.然后ViscousModel面板会展开来.(b)在k-epsilonModel选单中选择Realizable.(c)单击OK关闭ViscousModel面板.3.启动能量方程以计算传热Define->Models->energy…(a)单击复选框或者文本来选择EnergyEquation选项.Note:当选项被选择了之后复选框中会有一个勾，如果没有就是没有选择.(b)单击OK关闭Energy面板.第三步：材料1.创建一种新材料叫做water.Define->Materials…(a)双击Name下面的输入框用鼠标来输入water作为材料名称.(b)按照下表在Properties(属性)框中输入下列数据：(c)单击Change/Create.一个question对话框出现了，询问你是否要覆盖空气的属性，单击No，则新材料water会被添加到材料表中去了，原来的那个选单中只有air一种材料.另外：你也可以从材料库中复制water-liquid[h2o<l>]的物理性质(单击FluentDatabase…按钮就可以打开材料库了).如果材料库中的物质的物理性质跟你计算要用到的不一样，你可以在Preperties的选框中更改它们，然后点击Change/Creat按钮来更新你的当地复制数据(数据库的原始数据是不会被改变的.)(d)打开FluentFluidMaterials的下拉菜单确定有两种定义了的材料了.(e)关闭Materials面板.第四步：边界条件define->boundaryconditions…1.为流体设定边界条件(fluid).(a)在Zone选单中选择fluid选项.(b)单击Set…来打开Fluid面板.i.从MaterialName的下拉菜单中选择water.ii.单击OK关闭Fluid面板.你刚才的操作指定了water作为本次仿真中的工作流体.2.为冷液体入口设定边界条件(velocity-inlet-5)提示：如果你不确定是哪个入口区域对应冷流体入口，那么你可以按照上一步说到的打开网格显示图用鼠标右键来显示这部分的特征.不光这部分区域的信息会被显示在FLUENT控制窗口中，而且会在BoundaryConditions面板中被选中.(a)在Zone选单中选择velocity-inlet-5.(b)单击Set…来打开VelocityInlet面板.i.在VelocitySpecificationMethod的下拉菜单中选择Components选项.VelocityInlet面板会展开来.ii.在X-Velociyt中输入0.4m/s.iii.保留Y-Velociy和Z-Velocity的缺省值0m/s.iv.在SpecificationMethod的下拉菜单中选择IntensityanHydraulicDiameter(湍流强度和水力直径)选项.v.在TurbulentIntensity(湍流强度)中输入5%.vi在HydraulicDiameter(水力直径)中输入4英尺.水力直径Dh的定义如下Dh=4A上式中A是横截面积，Pw是湿周.vii.单击Thermal标签.viii.在Temperature(温度)栏中输入293.15Kix.单击OK关闭VelocityInlet面板.3.用下表中的数据来设定热流体入口的边界条件：4.为出口(pressure-outlet-7)设定边界条件如下图中所示.Note:FLUENT只有在流体流出了出口，才会在计算区域计算回流条件.因为回流有可能在解方程的程序中出现，你需要设定合理的回流条件以防影响到计算的收敛.5.对于管壁(wall)保留缺省的Thermal标签中的HeatFlux的值0w/m2.6.关闭BoundaryConditions面板.第五步：求解1.初始化流场，在边界条件设定中采用冷流体入口(velocity-inlet-5)作为初始点.Solve->Initialize->Initialize…(a)从ComputeFrom的下拉菜单中选择velocity-inlet-5.(b)在InitialValues选框中输入1.2m/s作为y轴的速度(YVelocity).Note:WhileaninitialXVelocityisanappropriateguessforthehorizontalsection,theadditionofaYVelocitycomponentwillgiverisetoabetterinitialguessthroughouttheentireelbow.(c)单击Init关闭SolutionInitialization(方程初始化)面板.2.在计算过程中显示残差示意图.Solve->Monitors->Residual…(a)在Options选框中选择Plot.(b)如上图所示在AbsoluteCriteriaofcontinuity(绝对标准的连续性)一栏中填入1e-05.(c)单击OK关闭ResidualMonitors(残差控制)面板.Note:缺省状况下，作为FLUENT的一种判定方程收敛性的方法，所有的变量都会被监控和检查.虽然残差对于判定是否收敛很重要，但是一种更加可信的方法是定义表面监控.你将在下一步进行这一项工作.3.在出口处定义一个表面监控(pressure-outlet-7).Solve->Monitors->Surface…(a)单击向上的箭头的按钮把SurfaceMonitors设定为1.(b)启动monitor-1的Plot和Write选项.(c)把monitor-1的Every值设定为3.这一项操作是指示FLUENT在解方程过程中每三次迭代过后就更新表面监控的图形和将数据写入到文件中去.(d)单击Define...按钮打开DefineSurfaceMonitor面板.i.在ReportType的下拉菜单中选择Mass-WeightedAverage选项.ii.FileName一栏中保留monitor-1.out作为文件名称.iii.从Report的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature.iv.从Surfaces选单中选择pressure-outlet-7v.单击OK关闭DefineSurfaceMonitor面板.(e)单击OK关闭SurfaceMonitors面板.4.保存算例文件(elbow1.cas.gz).File->Write->Case…(a)(可选步骤)显示你想要将文件保存的目标文件夹.缺省设置中，文件会被保存在你读取elbow.msh的那个文件夹中(比如说introduction文件夹).你可以改变储存路径或者新建一个文件夹来放置此文件.(b)在CaseFile中输入elbow1.cas.gz.在文件名后面加上.gz的后缀是指示FLUENT将这个文件用压缩格式保存.你不需要在文件的扩展名中写.cas(比如说，如果你写的文件名是elbow1.gz，FLUENT会自动的把它保存成elbow1.cas.gz)..gz这个后缀也可以用来保存数据文件为压缩格式.(c)确定WriteBinaryFiles选项是选择了的，这样文件就可以保存为二进制的了.(d)单击OK关闭SelectFile对话框.Note：如果你在SelectFile对话框中还是使用的缺省的introduction文件夹，一个警告对话框会出现，提示你elbow1.cas.gz文件已经存在了.因为你在这个教程中所有的需要保存的文件在introduction文件夹中都是存在的，而且可以被覆盖，单击OK关掉警告对话框.5.开始计算，迭代150次.Solve->Iterate…(a)在NumberofIterations(迭代的次数)一栏中输入150.(b)单击Iterate.Note:当开始计算以后，同样也开始了以在SurfaceMonitors面板中设定的频率来保存表面控制数据了.如果你在你的工作文件夹中出现了与你在DefineSurfaceMonitor面板中设定的文件名同名的文件，一个Question(问题)对话框就会出现,询问你是否要将产生的新数据添加到已经存在的文件中去，单击NO关闭Question对话框，然后单击OK关掉警告对话框，这样FLUENT会将产生的产生的数据文件覆盖已经存在文件.当计算进行时，残差控制图会在一个图形窗口显示出来(图1.3).还有一个图形窗口会显示收敛过程中的温度的加权平均值(图1.4).计算会在迭代了大约140步之后达到收敛.Note:使用的平台不同，收敛所需要的次数是不一样的.而且，不同的电脑残差的值也不一样，你的电脑上出现的图像可能跟本文中的图不是完全一样的.(c)当计算结束了以后，关闭Iterate面板.6.检查收敛的图像(图1.3和图1.4).Note:判断收敛并没有统一的标准，残差的定义对于一类的问题可能是很有用的，但对于其他种类的问题，残差反而可能会误导你.因此不光检查残差水平并且也参照相关的综合指标、质量能量平衡是判断计算收敛的一个好方法.当我们要判断计算是否收敛，有如下三个指标：·残差已经下降到足够的程度了.如果每一个变量的ConvergenceCriterion(收敛准则)都达到了，那么计算就收敛了.缺省设置中，收敛准则是每一个变量的残差必须小于10-3，除了能量的残差，这一项的缺省设置是10-6.·解不再随着迭代次数的增加而变化有的时候残差并不能降到你设定的值以下，但是在迭代过程中检测具有代表性的流动变量可能会发现残差已经达到一个稳定的状态，并且不会随着迭代的次数增加而改变了，这一情况也可以被视为已经收敛了.·总的质量、动量、能量和数量已经达到平衡状态你可以在FluxReports面板中检查总的质量、动量、能量和数量的平衡.计算达到收敛后，整个区域的净流量的不平衡率必须小于0.2%.下一步中，你就会学会如何从质量平衡来判断计算是否收敛.7.检查收敛的质量流量报告Report->Fluxes…(a)从Boundaries的选单中选取pressure-outlet-7,velocity-inlet-5和velocity-inlet-6.(b)单击Compute.入口的流量应该跟出口的流量十分的接近，它们之间的差异会在右下角的区域以kg/s表示出来，在控制面板中也有.你可以看到，不平衡率显然要小于上文中提到的标准0.2%.(c)关闭FluxReports面板.8.保存数据文件(elbow1.dat.gz).File->Write->Data…在教程接下来的步骤里面，你要使用不同的前缀保存额外的算例和数据文件.第六步：展示初步解决方案1.在对称平面上展示填充了的等速度面(图1.5)Display->Contours…(a)在Options组框里启动Filled选项.(b)确定Options组框里NodeValues是已经启动了的.(c)在Contoursof的下来选单中选择Velocity...和VelocityMagnitude.(d)在Surfaces选单中选择symmetry选项.(e)单击Display剖面图就会出现在图形窗口中了.另外：你在展示区域中的任一点用鼠标右击一下，这一点相应的等高线的值会在FLUENT面板中显示.2.在对称平面上展示填充了的等温面(图1.5)Display->Contours…(a)在Contoursof的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature.(b)单击Display关闭Contours面板.3.在对称平面上展示速度矢量图(图1.7和图1.8)Display->Vectors…(a)从Surfaces选单中选择symmetry.(b)单击Display来展示速度矢量图.Note：在Options组框中AutoScale选项是缺省设置的，这个有时会造成矢量在大部分区域太大或者太小.(c)在Scale一栏中填4来增加矢量的大小.(d)把Skip设定为2来让矢量更适合观看.(e)再一次单击Display(图1.7)(f)缩放显示的矢量图.按住鼠标中键，向右边拖动向上向下都可以，屏幕中会出现一个白框，确定白框中的东西是你想要放大看得，松开鼠标，白框中的图像就被放大显示了(图1.8).(g)缩放回到原来的视图中.按住鼠标中键向左拖动，向上向下都可以，一个白色的框就会出现在屏幕上，确定这个框的大小和你刚才放大图像的框的大小是一样的，然后松开鼠标就可以了.图像又会像图1.7那样显示了.如果在图形窗口中没有显示，你可以在靠近图形窗口的中键某处点击一下鼠标中键，然后图像就会以那一点为中心显示出来了.或者你可以在Views面板中选择初始的视图.在Views选单中选择front然后单击Apply就可以了，如下图所示.Display->Views…(h)关闭Vectors面板.4.在出口的中心线上创建一个线表面.不知道怎么翻译，这个面的作用是，展示出口中心线上的温度随着坐标的变化.Surface->Iso-Surface...(a)在SurfaceofConstant的下拉菜单中选择Grid...和Z-Coordinate(b)点击Compute.值的最大和最小值会在z方向上以最大和最小区域来显示.(c)在Iso-Values一栏中保存缺省设置的0英尺.(d)在FromSurface选单中选择pressure-outlet-7一项.(e)在NewSurfaceName中输入z=0outlet.(f)单击Create.在linesurfacez=0outlet创建好了以后，一个新的NewSurfaceName输入给你准备好了，以备你要生成新的面.(g)关闭Iso-Surface面板.5.展示并保存初计算后一个在XY面上的通过出口中心线的温度剖面图.Plot->XYPlot…(a)在YAxisFunction的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature(b)在Surfaces选单中选择z=0outlet(c)单击Plot(d)在Options组框中启动WritetoFile那么原来标记着Plot的按钮会变成Write(e)单击Write...打开SelectFile对话框.i.输入outlettemp1.xy作为XYFile.ii.单击OK保存温度数据，然后关闭SelectFile对话框(f)关闭SolutionXYPlot面板6.为热能头方程定义一个用户自定义方程()(就是原来display不能展示的，自定义一个方程让它来展示)Define->CustomFieldFunctions…(a)从FieldFunctions的下拉菜单中选择Density...和Density，然后单击Select按钮，来讲density添加到Definition区域.(b)单击X按钮，将乘法符号添加到Definition区域.(c)从FieldFunctions的下拉菜单中选择Velocity...和VelocityMagnitude，然后单击Select按钮将|V|添加到Definition(定义)区域.(d)单击y^x表示这个量的几次方，输入2(e)单击/按钮，将除号添加到Definition区域，然后点击2.(f)输入dynamic-head作为NewFunctionName(新功能的名字).(g)单击Define关闭CustomFieldFunctionCalculator面板.7.展示填充了的用户自定义量的等高线图(图1.10)Display->Contours…(a)从Contoursof的下拉菜单中选择CustomFieldFunctions...和dynamic-head.提示：CustomFieldFunctions...在Contoursof下拉菜单的顶部的上层，当你打开下拉菜单之后，点击右边的滚动条的向上的箭头来将菜单向上滚动.(b)要确定Surfaces选单中的symmetry选项是已经选中了的.(c)单击Display关闭Contours面板.Note:如果你上一步缩放完了没有回到全屏视野的话，这一步你可能需要缩放.8.保存算例和数据文件来保存用户自定义功能的设置(elbow1.cas.gzandelbow1.dat.gz).File->Write->Case&Data...(a)确认你是将elbow1.cas.gz输入作为Case/DataFile文件名.Note:如果你同时保存算例和数据文件，那么不论你文件的扩展名是.cas或.dat，两种文件都会被保存的.(b)单击OK关闭SelectFile对话框.第七步：启动二阶离散本教程中的前一部分解方程用的是一阶离散.这个结果是很扩散的，混合超过了预测，可以在温度和速度的分布图中看出.现在你需要使用二阶离散来使结果更加的精确.为了使用二阶离散，你需要在方程的梯度选项中将以单元为基础的改成以节点为基础的来优化能量的收敛.1.改变求解的设置Define->Models->Solver…(a)在GradientOption的选单中选择Green-GaussNodeBased.Note：这个选项在非结构性网格的计算上比以单元为基础的计算方法更好，它可以提供更好的能量收敛.(b)单击OK关闭Solver面板.2.使用二阶计划计算所列出的方程Solve->Controls->Solution…(a)在Under-RelaxationFactors组框中保留缺省的值.(b)从Discretization组框中的Pressure的下拉菜单中选择SecondOrder(c)从Momentum,TurbulentKineticEnergy,TurbulentDissipationRate和Energy的下拉菜单中选择SecondOrderUpwind(d)单击OK关闭SolutionControls面板.3.请求150的迭代来继续计算Solve->IAterate…另外：如果你要保存这一次的表面监控的收敛历史的迭代作为一个输出文件的话，你要事先在DefineSurfaceMonitor里边把文件名改成monitor-2.out来继续计算.(a)确认迭代的次数(NumberofIterations)是150次.(b)单击Iterate然后当计算结束后关闭Iterate面板解会在第二次的迭代中在大约57步的时候达到收敛(图1.11)，收敛历史如图1.12.Note:当你改变了求解的参数的时候，残差是会有突变的.4.为二阶离散的求解保存算例和数据文件(elbow2.cas.gz和elbow2.dat.gz).File->Write->Case&Data...(a)输入elbow2.gz作为Case/DataFile的名字.(b)单击OK关闭SelectFile对话框.文件elbow2.cas.gz和elbow2.dat.gz会在你的文件夹中被保存.5.检查修正后的等温面(图1.13)Display->Contours…(a)确定在Options组框中Filled是选中了的.(b)从Contoursof的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature.(c)确认Surfaces选单中symmetry是选中了的.(d)单击Display关闭Contours面板.图1.13显示，在弯头的外壁侧，温流体的热量传递要更加快一点.比较图1.13和图1.6来看一看二阶离散的效果.6.展示并保存二阶计算后一个在XY面上的通过出口中心线的温度剖面图(图1.14).Plot->XYPlot…(a)单击复选框将WritetoFile从Options组框中取消.那么原来标着Plot的按钮会变成Write...(b)确定在YAxisFunction的下拉菜单中Temperature...和StaticTemperature是选中了的.(c)确定在Surfaces选单中z=0outlet是选中了的.(d)单击Plot.(e)在Options组框中启动WritetoFile.那么原来标着Plot的按钮会变成Write....(f)单击Write...打开SelectFile对话框.i.输入outlettemp2.xy作为XYFile文件名.ii.单击OK保存温度数据.(g)关闭SolutionXYPlot面板.第八步：调整网格进一步的细化网格可以使解决方案得到改进，而且对于细节的流动会有更好的解.在接下来的步骤里，你会在前几步得出的温度梯度的基础上来进行网格的调整.网格细化了之后可以继续计算.1.在高温部位的等温面调整网格.Adapt->Gradient...(a)确定在Options组框中Refine是被选择了的.没必要取消Coarsen选项，因为FLUENT不会粗化3D网格到超过原来的网格的.(b)在Gradientsof的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature.(c)单击Compute.FLUENT会自动更新温度梯度的最大值和最小值.(d)在RefineThreshold中输入0.003.当设定RefineThreshold的值的时候，将最大梯度设定为10%是一条很实用的经验法则.(e)点击Mark.FLUENT会在控制窗口中显示大约有1258个单元被标记了需要调整.(f)点击theManage...按钮打开ManageAdaptionRegisters面板.i.点击Display.FLUENT会在图形显示窗口将需要调整的网格显示出来(图1.15).另外：你可以改变FLUENT展示需要调整的网格的方式，按照以下的步骤来更改.A.点击ManageAdaptionRegisters面板中的Options...按钮来打开AdaptionDisplayOptions面板.B.在Options组框中将DrawGrid选上.然后GridDisplay面板就打开了.C.确定Edges是Options选框中唯一被选中的.D.从EdgeType选单中选择Feature.E.从Surfaces选择所有的选项除了default-interior.F.点击Display然后关闭GridDisplay面板.G.在AdaptionDisplayOptions面板中的Options组框中将Filled选上.H.在Refine组框中选上Wireframe.I.点击OK关闭AdaptionDisplayOptions面板.J.点击ManageAdaptionRegisters面板上的Display.K.旋转、缩放之后就可以得到如图1.16所示的网格展示了.L.你这样观看了网格之后，旋转、缩放回如图1.15那样的视角.ii.点击ManageAdaptionRegisters面板中的Adapt一个问题对话框会出现，询问你在调整网格过程中创建悬挂节点是不是可以，点击OK继续.Note:有两种不同的方法调整网格，你可以按照上述的在ManageAdaptionRegisters面板中点击Adapt，或者关掉这个面板，在GradientAdaption面板里进行操作.如果你使用的是GradientAdaption面板中的Adapt，FLUENT会重新创建一个调整寄存器.但是，一旦你打开了ManageAdaptionRegisters面板，就不需要耗费那个时间了.ii.关闭ManageAdaptionRegisters面板.(g)展示已经调整过的网格(图1.17)Display->Grid…(a)确定在EdgeType选单中All是已经选上了的.(b)在Surfaces把所有高光的选项都取消除了symmetry.(c)点击Display然后关闭GridDisplay面板.3.再请求150次迭代.Solve->Iterate…新一轮的迭代将会在大约100步的时候收敛(图1.18和1.19).4.保存已经调整了网格后的二阶解的算例和数据文件(elbow3.cas.gzandelbow3.dat.gz).File->Write->Case&Data...(a)输入elbow3.gz作为Case/DataFile文件名.(b)点击OK关闭SelectFile对话框.文件elbow3.cas.gz和elbow3.dat.gz会被保存在你的文件夹中.5.检查细化网格基础上的等温面(使用节点值)(图1.20).Display->Contours…6.展示并保存网格调整后二阶计算得得一个在XY面上的通过出口中心线的温度剖面图(图1.21).Plot->XYPlot…(a)在Options组框中将WritetoFile取消.然后写着Write...的按钮会变成Plot.(b)确定YAxisFunction的下拉菜单中Temperature...和StaticTemperature是选上了的.(c)确定在Surfaces选单中z=0outlet是选上了的.(d)点击Plot.(e)在Options组框中将WritetoFile选上.然后你会看到写着Plot的按钮变成了Write....(f)点击Write...to打开electFile对话框.i.输入outlettemp3.xy作为XYFile文件名.ii.点击OK保存温度数据.(g)关闭SolutionXYPlot面板.7.将三个解法的温度剖面图展示在一个图上(图1.22).Plot->File…(a)点击Add...按钮打开SelectFile面板.i.点击outlettemp1.xy,outlettemp2.xy和outlettemp3.xy各一次.这些文件的文件夹会出现在XYFile(s)的列表中，显示这些文件都被选中了.提示：如果你选错了文件，你只要在XYFile(s)列表中选中它，然后点击Remove.ii.点击OK关闭SelectFile对话框.(b)从Files选单中选择以outlettemp1.xy为结尾的文件夹路径.(c)在右边的最下面的区域输入1stOrderSoln(在ChangeLegendEntry旁边).(d)点击ChangeLegendEntry按钮.在LegendEntries列表中outlettemp1.xy会变成1stOrderSoln.在接下来的步骤中这个图例输入会在XY图中在左上角显示出来.(e)用相同的方法更改以outlettemp2.xy为结尾的文件夹路径为2ndOrderSoln.(f)用相同的方法更改以outlettemp3.xy为结尾的文件夹路径为AdaptedGrid.(g)点击Plot关闭FileXYPlot面板.图1.22展示了三个解的出口中心线处的温度分布.通过比较温度剖面图和预计的外壁面温度对网格的划分求解选项有很大的依赖性的.特别要说明的是，应当更进一步的来调整网格使得结果对于网格的依赖性消失.另外：你可以继续在温度梯度的基础上来调整网格来看一看出口剖面处的温度分布是怎么变化的.文件夹中的算例和数据文件(elbow4.cas.gzandelbow4.dat.gz)是已经经过了三次网格调整后的文件，调整后的出口剖面温度图outlettemp2.xy和outlettemp3.xy如图1.23所示.从图1.23显然可以看出，随着网格的进一步调整，剖面图会收敛于一个不依赖网格的状态.一旦不依赖网格的状态达到了，出口壁面处的温度预计在300.25K左右.如果没有进行网格调整，那么上诉温度会在298.5K左右.如果计算资源允许的话，我们总是建议你要一直调整网格一直计算知道计算的结果不依赖网格为止(在允许的公差范围之内).通常情况下，是检查重要变量(本例中是温度)的剖面图来比较是否已经达到不依赖网格的状态.总结比较第一个解(用原始网格和一阶离散)的温度分布图和最后一个解(用调整过得网格和二阶离散)的温度分布图，我们可以清楚的看到，后者比前者的的扩散性要好得多.因为FLUENT中缺省的步骤计算的就是一阶离散的解，所以将一阶解的结果作为对于高阶解和调整网格的估算也是不错的.注意，在本例中，流场和温度是不相关的，因为所有的物性都是定值.对于这种问题，先计算流场解事一种十分高效的方法(比方说，先不计算能量方程)，计算完之后再来计算能量.在计算过程中你可以在SolutionControls面板中开、关各种方程.个人总结此类简单问题的求解步骤：1.画网格：自己画的时候尽量用CAD画，比较容易画得精确.2.读取网格:①读取file->read->case②检查grid->check当DomainExtents的最小值有负，要进行下一步③改变比例尺grid->scale这一步里先scale,再changelengthunits表示计算中的长度单位是XX④(可以不做)显示网格3.建模型:①定义求解器define->models->solver②粘性设置(设定黏性流、无黏流、k-ε等等)define->models->viscous③如果需要的话要启动能量方程(如果提到温度就要，没提到基本就不要)4.设定流体物性:①如果数据与库里不同，要设定define->materials②数据输入之后点create，overwrite那个选no，要确定在material下拉菜单中有这个流体.5.边界条件:①define->boundaryconditions②首先要设定fluid，因为FLUENT默认是空气工质③velocityin的设置，一般是知道速度，在velocityspecificationmethod下拉菜单中选components(速度组成)，然后输入x,y,z方向速度.turbulence(湍流)，一般选intensityandhydraulicdiameter湍流强度和水力直径.入口有温度的话，要在thermal里输入温度.④out的设置⑤wall的设置6.求解:①初始化solve->initialize->initialize②启动残差控制图solve->monitors->residual,把plot选中③建出口表面监控器solve->monitors->surface,为了更好的确定收敛④一般在迭代之前都要保存一下，不然一会要重新设置，会很烦的⑤开始迭代solve->iterate⑥检查收敛，三个标准：残差达到标准、解不再变化、质量能量等平衡达到⑦检查质量流量是否平衡report->fluxes(为了更好的确认是否收敛)，不平衡量会在右下角用kg/s表示，如果小于0.2%，那就收敛了.⑧保存数据文件7.展示结果:①contours是等高线，vectors是矢量图②为更好的观察，建立出口中线处的温度分布图plot->XYPlot(操作步骤比较复杂，要看p59页详解).这个结果要保存到文件中以备要将许多结果来作比较.③建一个display那个缺省里边没有的输出来，用用户定义量来建.define->customfieldfunctions.就是用能展示的量组合一个物性出来让FLUENT可以展示.然后按display->contours来展示这个量在各个区域的分布④保存算例和数据文件caseanddata8.优化计算,二阶离散:①改掉求解器设置define->models->solver,该梯度选项②把所有的方程都改成二阶离散的solve->controls->solution③开始迭代solve->iterate④展示各种图9.优化计算,调整网格:①根据温度梯度调整网格adapt->gradient(步骤复杂参照p71)②求解③将三次计算结果在一张图上比较plot->file教程2模拟周期性的流动与传热简介许多的工业应用可以用二维的周期性的热量传递模型来描述，比如说锅炉中蒸汽产生的过程或者盘管中水蒸气冷凝的过程.这个教程教你如何来设置、解决周期性的传热问题，网格文件已经做好了.这个系统是一个管束的模型，有许多根管子组成，所有的管子内流体的温度是一样的，管外是另一种流体，这种流体垂直于管道流动，温度与管内流体温度不一样.本例中两种流体都是水，流动过程视为稳态的层流，雷诺数大约为100.交叉流的流量已知，这个模型是为了预计由对流传热引起的温度场.由于管束规则而具有对称性，所以只需要在FLUENT中模拟一部分管道就可以了，剩下的部分可以通过对称结构计算出.在本教程中，入口边界定义为一个周期性的区域，出口边界定义为其投影这个教程会教你如何进行如下的操作：·创建周期性的区域·定义周期性的质量流量·在特定的温度边界条件下建立传热模型·用压力基求解器求解·在特定的标准表面上展示温度剖面图准备这个教程假定你已经对FULENT的菜单结构十分了了解，并且已经完成了教程1了.有些步骤就不赘述了.问题描述这个考虑的是一个2维的管束剖面.结构如图2.1所示.管束包括直径为1cm的均匀分布的管子，管子在来流方向上是交错排的.这些管子圆心之间的距离，在x轴方向上是2cm，在y轴方向上是1cm.管长是1m.因为管束很对称，所以只有一部分区域需要模拟.需要计算的区域在图2.1中用框框标出来了.周期性模块中，入口的质量流量是0.05kg/s.管壁的温度(Twall)是400K，来流的体积温度(T∞)是300K,本例中的水的物性在图2.1中标出来了.设置与求解准备1.在FluentInc.用户中心下载periodic_flow_heat.zip，或者从FLUENT文件CD中把这个文件拷贝到你的工作文件夹中(像教程1中描述的那样).2.解压periodic_flow_heat.zip在解压缩后产生的periodic_flow_heat文件夹中可以找到tubebank.msh.3.启动FLUENT，2D.第一步：网格1.读取网格文件tubebank.mshFile->Read->Case…2.检查网格Grid->CheckFLUENT会在控制面板上报告网格检查的结果，确定最小体积minimumvolume是大于零的.3.改变网格的比例尺Grid->Scale…(a)在UnitConversion的GridWasCreatedIn的下拉菜单中选择cm(厘米).(b)点击Scale来改变网格的比例.(c)关闭ScaleGrid面板.4.展示网格(图2.2)Display->Grid…(a)保留缺省设置.(b)点击Display然后关闭GridDisplay面板.在管道周围的区域，用的是四边形网格，在其他区域用的是三角形网格，因此产生了混合网格(如图2.2).四边形网格在管道周围可以保证更好的粘度梯度.其余的部分使用三角形网格以求收敛.另外：点击鼠标右键可以读取网格的信息，右键选中的网格的信息会在FLUENT控制台中显示出来，包括这一点的名称.这一个功能在你有许多区域有相同的名称而你需要区分它们的时候十分重要.5.创建周期性空间.当前被设定为壁面的边界入口(wall-9)和出口(wall-12)需要在用户文本界面来改成周期性区域.wall-9会被定义成周期性平移的区域，wall-12被设定为wall-9的投影.(a)在控制界面上输入<Enter>来取得命令提示符(>).(b)输入文字命令，输出如下图中框框中所示.>grid/modify-zones/make-periodicPeriodiczone[()]9Shadowzone[()]12Rotationalperiodic?(ifno,translational)[yes]noCreateperiodiczones?[yes]yesAutodetecttranslationvector?[yes]yescomputedtranslationdeltas:0.0400000.000000all26facesmatchedforzones9and12.zone12deletedcreatedperiodiczones.第二步：模型1.保留求解器的缺省设置Define->Models->Solver…2.启动传热Define->Models->Energy…(a)选中EnergyEquation.(b)点击OK关闭Energy面板.3.定义周期流的条件Define->PeriodicConditions...(a)从Type选单中选择SpecifyMassFlow.这样你就可以定义质量流量(MassFlowRate)了.(b)在MassFlowRate框输入0.05kg/s.(c)点击OK关闭PeriodicConditions面板.第三步：材料FLUENT材料库中已经定义了的水的悟性可以用于本例，这一步你只要确定材料在接下来的步骤可以在下拉菜单中选择就可以了.1.从FLUENT材料库中将水添加到选单中.Define->Materials…(a)点击FluentDatabase...按钮打开FluentDatabaseMaterials面板.i.从FluentFluidMaterials选单中选择water-liquid(h2o<l>).将菜单向下拉找到water-liquid(h2o<l>)，选择了这个之后，它的缺省物性会在面板中显示.ii.点击Copy然后FluentDatabaseMaterials面板.Materials面板会展开来显示water-liquid的物性.(b)关闭Materials面板.第四步：边界条件Define->BoundaryConditions...1.为连续流体区域设定边界条件(fluid-16).(a)从MaterialName的下拉菜单中选择water-liquid.(b)点击OK关闭Fluid面板.2.为左边管道的底部管壁设定边界条件(wall-21).(a)输入wall-bottom作为ZoneName(b)点击Thermal标签i.从ThermalConditions选单中选择Temperatureii.输入400K作为Temperature.这些设置会定义一个400K的恒壁温.(c)点击OK关闭Wall面板.3.为右边管子的上壁面设定边界条件(wall-3).(a)输入wall-top作为ZoneName(b)点击Thermal标签i.从ThermalConditions选单中选择Temperatureii.输入400K作为Temperature.(c)点击OK关闭Wall面板.4.关闭BoundaryConditions面板.第五步：求解1.设定求解过程中的控制参数.Solve->Controls->Solution...(a)在Under-RelaxationFactors的组框中输入0.9作为Energy的值.往下拉滚动条找到Energy的数值输入框.(b)在Discretization组框的Momentum和Energy的下拉菜单中选择SecondOrderUpwind.(c)点击OK关闭SolutionControls面板.2.在计算过程中启动残差控制图.Solve->Monitors->Residual...(a)在Options组框中启动Plot(b)点击OK关闭ResidualMonitors面板.3.初始化Solve->Initialize->Initialize...(a)保留InitialValues组框中的Temperature的缺省值300K.(b)点击Init然后关闭SolutionInitialization面板.在上面面板中显示的数据用于对方程的初始化.4.保存算例文件(tubebank.cas).File->Write->Case...5.开始计算，迭代350次Solve->Iterate...(a)在NumberofIterations一栏中填入350.(b)点击Iterate.(c)当计算结束之后关闭Iterate面板.图形窗口中显示出来的能量的残差曲线在迭代350次之后开始趋于平稳状态了，由于开始设置的是能量的残差要小于10-6才收敛，因此你需要降低松弛因子对能量的要求.6.更改能量的Under-RelaxationFactor(松弛因子为)0.6.Solve->Controls->Solution...7.继续计算，再迭代300次.Solve->Iterate...当重新开始计算以后，残差控制图中的能量残差曲线会出现一个下降又上升的开始阶段，这是因为你更改了松弛因子的值.求解大约会在580步的时候收敛.8.保存算例和数据文件(tubebank.casandtubebank.dat).File->Write->Case&Data...第六步：后处理对结果进行后处理，将结果用图、表等展示.1.展示填充了的等静压面图(图2.3).Display->Contours...(a)在Options组框中选中Filled.(b)保留Contoursof下拉菜单中缺省的选项Pressure...和StaticPressure.(c)点击Display关闭Contours面板.2.通过对称平面来将结果镜像地表示出来(图2.4).Display->Views...(a)在MirrorPlanes选单中选择所有的对称面(symmetry-18,symmetry-13,symmetry-11,和symmetry-24)在右上角的框中点击这些灰色的选项就可以了.在MirrorPlanes选单中有四个对称面，因为顶部和底部的对称面都是由两个对称面组成的，两边的管道都以这个面为对称面.所以，只要选择顶部和底部的对称面也可以生成图2.4那样的图形.(b)点击Apply关闭Views面板.(c)使用鼠标左键使图形在图形窗口的正中显示(图2.4).图2.4展示的等静压面图不包括求解中计算的线性的压强梯度，所以在入口和出口边界的等高线是周期性的.3.展示填充了的等温面图(图2.5)Display->Contours...(a)在Contoursof的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature(b)点击Display关闭Contours面板.图2.5显示流体的温升与通过管子的传热有关，较热的流体分布在靠近壁面和尾迹区域，管道之间有较冷的流体从管间流过.4.展示速度矢量图(图2.6)Display->Vectors...(a)在Scale中填入2.这将增大箭头的大小，可以使得流动的模式更加的清晰.(b)在Vectorsof的下拉菜单中保留Velocity缺省选项.(c)在Colorby的下拉菜单中保留Velocity...和VelocityMagnitude缺省选项.(d)点击Display关闭Vectors面板.(e)用鼠标中键来缩放右上的图形得到如图2.6所示的图形.放大的速度矢量图中可以明显看出，管道的后面流体产生了回流.5.在x=0.01m的地方建立一个标准面(通过第一列管排)这个标准面和以下的步骤里将要建的面，都是用于展示温度的剖面图的.Surface>-Iso-Surface...(a)从SurfaceofConstant的下拉菜单中选择Grid...和X-Coordinate(b)输入0.01作为Iso-Values.(c)输入x=0.01m作为NewSurfaceName.(d)点击Create.6.用相同的方法在x=0.02m的地方创建一个标准面(在两个管道的中间)，命名为x=0.02m.7.用相同的方法在x=0.03m的地方创建一个标准面(在第二排管道中间)，命名为x=0.02m，然后关闭Iso-Surface面板.8.在这三个标准面上创建一个XY面上的图形(图2.7).Plot->XYPlot...(a)在PlotDirection组框，在X一栏中输入0在Y一栏中输入1，如上图所示.设置了PlotDirection的向量是(0,1)之后，FLUENT会把需要展示的变量作为Y的函数来展示.你要显示剖面的温度x轴的坐标是一定的，所以温度只随着y坐标的变化而变化.(b)从Y-AxisFunction的下拉菜单中选择Temperature...和StaticTemperature(c)在Surfaces选单中选择x=0.01m,x=0.02m和x=0.03m.滚动菜单栏找到x=0.01m,x=0.02m和x=0.03m平面.(d)点击Curves...打开Curves-SolutionXYPlot面板.这个面板是针对不同的曲线来设置不同的作图样式的.I.在Symbol的下拉菜中选择+.向上滚动来找到+符号.ii.点击Apply来将+设置为x=0.01m的曲线的标志.iii.将Curve#为1来定义x=0.02m处的曲线的样式.iv.在Symbol的下拉菜单中选择x向上滚动找到x选项.v.输入0.5作为Size.vi.点击Apply关闭Curves-SolutionXYPlot面板.因为你没有改变x=0.03m处的曲线的样式，这条曲线用的是缺省样式.(e)点击Plot关闭SolutionXYPlot面板.总结在这个教程中，我们模拟了一个交叉排管束的周期性流动与传热模型.这个模型是在嘉定已知外部流体的质量流量和管壁温度的基础上进行设定的.因为流体的周期性和几何图形的对称性，模拟的时候只需要计算一部分就可以了.而且由于管束的设置使得这个计算中需要使用混合网格，即管道周围的网格是四边形的，而其他部分的网格是三角形的.PeriodicConditions面板使得处理此类问题变得很简单，而且可以在许多种的操作条件下来模拟此类问题.比如说，不同的流量(这样雷诺数就不同了)或者图同的入口体积温度都可以计算了.结果可以通过检验每排管的压降或者一定的雷诺数范围内的奴赛尔数来检验.进一步改善这个教程只展示了如何达到初解，你可以通过适当的高阶离散和调整网格来达到更加精确的解.而且调整网格可以逐步达到计算结果独立于网格的划分，这些步骤在教程1里都有详细的叙述了.自己的总结：有周期性传热与流动(周期性不一定是时间上的周期性，可以是空间上的)步骤：1.网格：①画网格可以用gambit的boundarylayer②读取③检查④scale⑤定义周期性区域2.模型①求解器设定solver②能量方程③周期条件define->periodicconditions3.材料①材料库4.边界条件5.求解①控制参数的个数solve->controls->solution②启动残差控制图③初始化④保存文件⑤迭代⑥如果迭代结果有值达到平衡但不收敛，改松弛因子，在solver->control->solve⑦迭代再保存6.后处理①展示等高线和矢量线，有对称面的话，要看全图，在display->view里，一般讲展示矢量图的scale调大一点，可以看得清楚一点.②观看截面的温度图surface->isosurface,然后plot->XYplot,在curve里该曲线上点的样式.教程3外部可压缩流的模拟简介这个教程的要给你展示的是计算湍流流体在非零迎角通过一个超音速翼型的问题.你将用到Spalart-Allmaras湍流模型.本教程会展示如何进行一下步骤：·模拟可压缩流(密度上要使用理想气体定律).·为外部流动空气设定边界条件.·使用Spalart-Allmaras湍流模型.·使用充分多重的网格(FMG)初始化来取得更好的区域初始化值.·使用压力基双求解器来求解.·使用压强和表面监控器来检验收敛.·作y+分区的图像来检验近壁面的网格分辨率.前提这个教程假定你已经对FULENT的菜单结构十分了了解，并且已经完成了教程1了.有些步骤就不赘述了.问题描述这个问题考虑的是一个马赫数为0.8的自由流以α=4°的冲角绕流机翼.Theflowistransonic而且在靠近中弦(x/c=0.45)的上侧产生了很强的冲击.弦长是1m，机翼的几何形状如图3.1所示.设置和求解准备1.在FluentInc.用户中心下载external_compressible.zip或者从FLUENTCD中拷贝这个文件到你的工作文件夹中.2.解压缩external_compressible.zip.你可以在解压之后产生的external_compressible文件夹中找到airfoil.msh文件.3.打开FLUENT2D模式.第一步：网格1.读取网格文件airfoil.msh.File->Read->Case...2.检查网格.Grid->CheckFLUENT会在控制台上显示网格的信息和读取流程，要确保最小的网格单位大于零.3.展示网格(图3.2和图3.3)Display->Grid...(a)保存缺省设置.(b)点击Display关闭GridDisplay面板.(c)用鼠标中键在图形显示窗口缩放机翼周围的区域(图3.3)本例中采用了简单的四边形网格，因为这种网格可以很容易的拉伸来说明不同方向的各种流动的梯度.在这个问题中，梯度在垂直机翼壁面方向上比在平行方向上要大得多，因此，近壁面的单元都有较大的长宽比.如果几何图形较为复杂，那么可以创建四边形和三角形网格组成的混合网格.在较远的边界，使用一个抛物线来代替了，因为那个区域没有不连续性，这样可以保证在区域内好创建光滑网格.另外：在图形显示窗口中，你可以用右键点击网格的某处来获取网格的信息，网格的信息会在Fluent控制窗口中显示出来，包括这个区域的名字.这个特点在当你有很多有相同类型的区域的时候十分有用，如果你想要快速的区分这些区域，你可以使用这