
【基本簡介】
FLUENT系列軟件包括通用的CFD軟件FLUENT、POLY?FLOW、FIDAP,工程設計軟件FloWizard、FLUENT for CATIAV5,TGrid、G/Turbo,CFD教學軟件FlowLab,面向特定專業(yè)應用的ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM軟件等。Fluent官方版包含基于壓力的分離求解器、基于壓力的耦合求解器、基于密度的隱式求解器、基于密度的顯式求解器,多求解器技術使FLUENT軟件可以用來模擬從不可壓縮到高超音速范圍內的各種復雜流場。包含非常豐富、經過工程確認的物理模型,可以模擬高超音速流場、轉捩、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉機械、動/變形網格、噪聲、材料加工等復雜機理的流動問題。
軟件的動網格技術處于絕對領先地位,并且包含了專門針對多體分離問題的六自由度模型,以及針對發(fā)動機的兩維半動網格模型。
POLYFLOW是基于有限元法的CFD軟件,專用于粘彈性材料的層流流動模擬。它適用于塑料、樹脂等高分子材料的擠出成型、吹塑成型、拉絲、層流混合、涂層過程中的流動及傳熱和化學反應問題。
FloWizard是高度自動化的流動模擬工具,它允許用戶進行設計及在產品開發(fā)的早期階段迅速而準確地驗證設計。它引導用戶從頭至尾地完成模擬過程,使模擬過程變得非常容易。
FLUENT for CATIAV5是專門為CATIA用戶定制的CFD軟件,完全集成在CATIAV5內部,用戶就像使用CATIA其他分析環(huán)境一樣使用。
G/Turbo是專業(yè)的葉輪機械網格生成軟件。
AIRPAK是面向HVAC工程師的CFD軟件,并依照ISO7730標準提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內外空氣質量(IAQ)的技術指標。
MIXSIM是專業(yè)的攪拌槽CFD模擬軟件。
除fluent軟件外,常用的CFD軟件及相關仿真軟件還有專業(yè)三維流場分析軟件--CFX、三維CFD快速求解器--CART3D、流體系統(tǒng)仿真、設計與優(yōu)化平臺--Flowmaster、專業(yè)的離散元仿真分析軟件--EDEM等。
【軟件優(yōu)勢】
FLUENT同傳統(tǒng)的CFD計算方法相比,具有以下的優(yōu)勢1、穩(wěn)定性好,F(xiàn)LUENT經過大量算例考核,同實驗符合較好;
2、適用范圍廣,F(xiàn)LUENT含有多種傳熱燃燒模型及多相流模型,可應用于從可壓到不可壓、從低速到高超音速、從單相流到多相流、化學反應、燃燒、氣固混合等幾乎所有與流體相關的領域;
3、精度提高,可達二階精度。
【軟件特色】
采用基于完全非結構化網格的有限體積法,而且具有基于網格節(jié)點和網格單元的梯度算法;定常/非定常流動模擬,而且新增快速非定常模擬功能;
軟件中的動/變形網格技術主要解決邊界運動的問題,用戶只需指定初始網格和運動壁面的邊界條件,余下的網格變化完全由解算器自動生成。網格變形方式有三種:彈簧壓縮式、動態(tài)鋪層式以及局部網格重生式。其局部網格重生式是FLUENT所獨有的,而且用途廣泛,可用于非結構網格、變形較大問題以及物體運動規(guī)律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題;
FLUENT軟件具有強大的網格支持能力,支持界面不連續(xù)的網格、混合網格、動/變形網格以及滑動網格等。值得強調的是,還擁有多種基于解的網格的自適應、動態(tài)自適應技術以及動網格與網格動態(tài)自適應相結合的技術;
包含三種算法:非耦合隱式算法、耦合顯式算法、耦合隱式算法,是商用軟件中最多的;
FLUENT軟件包含豐富而先進的物理模型,使得用戶能夠精確地模擬無粘流、層流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型組、k-ε模型組、雷諾應力模型(RSM)組、大渦模擬模型(LES)組以及最新的分離渦模擬(DES)和V2F模型等。另外用戶還可以定制或添加自己的湍流模型;
適用于牛頓流體、非牛頓流體;
含有強制/自然/混合對流的熱傳導,固體/流體的熱傳導、輻射;
化學組份的混合/反應;
自由表面流模型,歐拉多相流模型,混合多相流模型,顆粒相模型,空穴兩相流模型,濕蒸汽模型;
融化溶化/凝固;蒸發(fā)/冷凝相變模型;
離散相的拉格朗日跟蹤計算;
非均質滲透性、慣性阻抗、固體熱傳導,多孔介質模型(考慮多孔介質壓力突變);
風扇,散熱器,以熱交換器為對象的集中參數(shù)模型;
慣性或非慣性坐標系,復數(shù)基準坐標系及滑移網格;
動靜翼相互作用模型化后的接續(xù)界面;
基于精細流場解算的預測流體噪聲的聲學模型;
質量、動量、熱、化學組份的體積源項;
豐富的物性參數(shù)的數(shù)據(jù)庫;
磁流體模塊主要模擬電磁場和導電流體之間的相互作用問題;
連續(xù)纖維模塊主要模擬纖維和氣體流動之間的動量、質量以及熱的交換問題;
高效率的并行計算功能,提供多種自動/手動分區(qū)算法;內置MPI并行機制大幅度提高并行效率。另外,特有動態(tài)負載平衡功能,確保全局高效并行計算;
提供了友好的用戶界面,并為用戶提供了二次開發(fā)接口(UDF);
FLUENT軟件采用C/C++語言編寫,從而大大提高了對計算機內存的利用率。
在CFD軟件中,是目前國內外使用最多、最流行的商業(yè)軟件之一。軟件設計基于"CFD計算機軟件群的概念",針對每一種流動的物理問題的特點,采用適合于它的數(shù)值解法在計算速度、穩(wěn)定性和精度等各方面達到最佳。由于囊括了Fluent Dynamical International比利時PolyFlow和Fluent Dynamical International(FDI)的全部技術力量(前者是公認的在黏彈性和聚合物流動模擬方面占領先地位的公司,后者是基于有限元方法CFD軟件方面領先的公司 ),因此Fluent具有以上軟件的許多優(yōu)點。
【安裝步驟】
首先在本站下載好Fluent軟件安裝包并在D盤新建一個文件夾,可命名為Ansys Fluent,在它里面再次新建三個文件夾,分別為Exceed,Gambit,F(xiàn)luent一、安裝Exceed
調整電腦時間至2005年(前輩經驗點擊解壓好的Exceed.13.[x86+x64]文件夾中的Msetup.exe進行安裝,注意把安裝文件夾選在剛才新建的Anysys Fluent\Exceed里 裝好會彈出要你重啟的提示框,先不急,把時間調整回來到系統(tǒng)現(xiàn)在時間,之后點擊提示框里面的Yes,進行重啟(或者先不用重啟)
二、安裝Gambit
點擊解壓好的Gambit 2.4(或2.3)文件夾里面的Gambit_install-ntx86-2.4.6.exe進行安裝,安裝到Anysys Fluent\Gambit里面去,在完成安裝的界面上,取消對“Run Client License Setup Wizard Now”的勾選,點擊“Finish”完成安裝。把Gambit 2.4里面的license.dat復制到D:\Anysys Fluent\Gambit\license里面
但是最后發(fā)現(xiàn)Gambit打不開,原因是license已經過期,請將此(或者網上搜最新的)粘貼到D:\Anysys Fluent\Gambit\license 里面替換原來的,即可安裝成功。
三、安裝Fluent
點擊解壓縮好的[Ansys流體動力學系統(tǒng)].Ansys.Fluent.6.3.win32里面的Fluent_install-ntx86-6.3.26.exe進行安裝,安裝到Anysys Fluent\Fluent里面去 在完成安裝的界面上,取消對“Run Client License Setup Wizard Now”的勾選,點擊“Finish”完成安裝。之后會出現(xiàn)一個對話框,點擊“Cancel”,并在之后出現(xiàn)的對話框中點“yes”把壓縮好的Ansys Fluent\[Ansys流體動力學系統(tǒng)].Ansys.Fluent.6.3.win32里面的LEGEND里面的4KB的license.dat復制到D:\Anysys Fluent\Fluent\license里面去
最后要把解壓縮好的GAMBIT 2.4文件夾中的gambit2.4 Help壓縮包解壓縮,之后把help文件夾復制至D:\Anysys Fluent\Gambit\gambit2.4.6中
之后就可以開始使用了。

【使用教程】
首先打開安裝好的fluent軟件
打開頁面中,1處表示的是處理2D還是3D,2處是一些選項,可以選擇默認選項;3處表示可以選擇雙精度;4處可以選擇單核還是多核處理。選擇完畢后,點擊“OK”

首先在file中讀入文件,這里可以讀入網格mesh或者fluent文件cas,這些可以從其他的前處理軟件中導出。

這里以圖中的cas文件為例,在整體軟件界面中,1處表示導航文件;2處表示導航中的具體選項;3處顯示圖形;4處表示文件處理消息。

我們可以按照導航一層一層的來,第一層General中可以縮減尺寸、檢查網格、設置處理計算器條件等等,具體設置對于不同情況不同設置。

第二層里面可以選擇流體仿真的模型,包括流場、溫度場等;第三層選擇需要的材料。


后面cell zone conditions 和 boundary conditions中可以設置流場區(qū)域的屬性以及邊界條件。常見的進出口條件和邊界設置都可以修改。


Dynamic mesh表示動態(tài)網格,在某些情況會用到。小編這里只是簡單介紹了一下界面和設置,一步一步按照導航從上到下就行了,有些默認的參數(shù)也可以,具體還需要多用多學。

【常見問題】
如何改變Fluent的背景顏色?打開Fluent軟件,在主菜單欄中找到Display按鈕。

點擊進入Options...,將會彈出Display Options 面板。

找到Graphics Window方框欄下面的Color Scheme選項卡。

下拉選擇Classic樣式,最后Apply就可以改變主界面顏色。

當然我們如果不習慣logo的顏色,也是可以改變的。默認是在Workbench下才可以改變顏色, 只有在logo選項卡打鉤的情況下才可以顯示。

如果選擇Classic樣式,logo是默認不能被改變的。

Fluent如何正確導入UDF的文件?
首次導入UDF的話,需要設置UDF文件的環(huán)境變量。找到自己電腦的Visual Studio軟件的文件安裝路徑。以D盤為例。進入自己安裝 Visual Studio文件(我這里是D:\c++文件)依次打開VC文件夾和bin文件夾和amd64文件夾)。在amd64文件夾中鼠標右擊vcvars64.bat文件(操作系統(tǒng)為64位)。再點擊“編輯”。

彈出vcvars64的文本后在:end下一行輸入圖中紅色框出來的部分,之后在進行保存操作。

保存之后,鼠標右擊點擊vcvars64文件以管理員方式運行或者雙擊運行vcvars64文件,運行完之后會自動生成一個Path文本文件。

雙擊Path文本文件,查看文本內容。等號前面為變量名。等號后面為變量值。切記不要關閉此文本,將其縮小的任務欄。

鼠標右擊點擊桌面的“此電腦”。依次點擊“屬性”>“高級系統(tǒng)設置”>“高級”>“環(huán)境變量”。

在環(huán)境變量界面中點擊“新建”。將Path文本文件中等號前面內容復制到變量名欄,將等號后面內容復制到變量值欄。依次新建LIBPATH、INCLUDE、LIB與Path環(huán)境變量。

在環(huán)境變量界面下的“Lenovo的用戶變量"欄中創(chuàng)建好環(huán)境變量之后其最終結果如圖下所示。點擊“確定”。關掉其相關界面。

同時按下菜單鍵+R鍵,打開運行窗口。輸入cmd,點擊確定,打開cmd.exe。在cmd界面輸入cl之后敲回車鍵,再輸入nmake之后敲回車鍵。顯示圖中所示表示環(huán)境變量設置好了。

以上步驟是對UDF的環(huán)境變量進行修改,如果UDF的環(huán)境變量沒問題,上面的步驟就不用看了。打開Fluent軟件,依次點擊“Define”>"User-Defined">“Function”>"compiled"。準備對UDF文件進行編譯。

依次點擊“Add”>“UDF文件”>“ok”>“Build”>“Load”。對UDF文件進行編譯操作,出現(xiàn)圖二所示時表示編譯成功了。


依次點擊“Define”>"User-Defined">“Scalar...”。在Number of User-Defined Scalars欄中輸入1,點擊“ok”。有些UDF文件需要設置“Memory...”(在Scalar...下方)。

之后就可以在邊界條件中的UDS界面設置UDF的參數(shù)了。



































