Fluent 使用步骤指南(新手参考)

步骤一：网格

1．读入网格(*．Msh)

File → Read → Case

读入网格后，在窗口显示进程

2．检查网格

Grid → Check'

Fluent对网格进行多种检查，并显示结果。注意最小容积，确保最小容积值为正。

3．显示网格

Display → Grid

①以默认格式显示网格

可以用鼠标右键检查边界区域、数量、名称、类型将在窗口显示，本操作对于同样类型的多个区域情况非常有用，以便快速区别它们。

4．网格显示操作

Display →Views

(a)在Mirror Planes面板下，axis

(b)点击Apply,将显示整个网格

(c)点击Auto scale, 自动调整比例，并放在视窗中间

(d)点击Camera,调整目标物体位置

(e)用鼠标左键拖动指标钟，使目标位置为正

(f)点击Apply，并关闭Camera Parameters 和Views窗口

步骤二：模型

1. 定义瞬时、轴对称模型

Define → models→ Solver

(a)保留默认的，Segregated解法设置，该项设置，在多相计算时使用。

(b)在Space面板下,选择Axisymmetric;

(c)在Time面板下，选择Unsteady

2. 采用欧拉多相模型

Define→ Models→ Multiphase

(a)选择Eulerian作为模型

(b)如果两相速度差较大，则需解滑移速度方程

(c)如果Body force比粘性力和对流力大得多，则需选择implicit body force 通过考虑压力梯度和体力，加快收敛

(d)保留设置不变

3. 采用K-ε湍流模型(采用标准壁面函数)

Define → Models → Viscous

(a) 选择K-ε ( 2 eqn 模型)

(b) 保留Near wall Treatment面板下的Standard Wall Function设置

(c)在K-ε Multiphase Model面板下，采用Dispersed模型，dispersed湍流模型在一相为连续相，而材料密度较大情况下采用，而且Stocks数远小于1，颗粒动能意义不大。

4．设置重力加速度

Define → Operating Conditions

(a)选择Gravity

(b) 在Gravitational Acceleration下 或 方向 填上－9.81m/s2

步骤三：材料

Define → Materials

1．复制液相数据作为基本相

(a)在Material面板。点击Database, 在Fluid Materials 清单中，选Water-Liquid (h2o(1))

(b)点击Copy，复制数据

(c)关闭Database Materials面板

2．创建名为Sand的新材料

(a)在Name 文本匡中，填上Sand

(b)在Properties面板中，填上2500kg/m3，为密度

(c)删除Chemical formula文本, 空置

(d)点击Change/creat按钮，关闭面板。可能有对话框，问是否覆盖，点击NO，保留液相设置，添加固相，材料面板中数据被更新。

步骤四：相设置

定义基本相和次相

Define → Phase

(a)指定水为基本相

选择Phase-1，并点击Set按钮

ii. 填上Water，在材料相选择 Water-liquid.

(b) 定义沙作为次相

选择Phase-2，点击Set按钮

在Secondary phase面板中，填入Sand 名称

iii. 在phase material 下拉表中，选择Sand

iv. 选择Granular选项

v. 定义次相的属性

(1)填入直径

(2)在Granular viscosity下拉表中，选择Syambal-obrien

(3) 在Granular Bulk Viscosity 下拉表中，选择Lun-et-al

(4) 填入0.6作压实极限系数，即极限浓度

(c)针对相间动量转换，设置拖曳力

在Phase 面板中，点击Interaction按钮

ii. 在Phase interaction面板中，Drag coefficient下拉表中，选择gidaspow

iii. 如果有Slip velocity，则选择。

步骤五：边界条件

Define → Boundary Conditions

1．设定入流条件。对于Mixture，可分别设定每个边界Mixture、各相的边界条件。2 }3 ]0对于自定义边界

1.在Interpreted UDFs面板中，编辑UDF (*.c)"

Define → User-defined → Functions → Interpreted

(a) 在Source File Name 面板中，填入名称(自定义文件名)

(b)保留Stack Size设置为10000

(c)选择 Display Assembly Listing 选项

(d) 点击compile ，编辑UDF

2. 设定流体边界区域条件

可以分别设定水、沙的条件，在此没有混合物条件，混合物默认设置可接受0 W/ E* |# S0 Define → Boundary Conditions

(a)对于水，选用fix-zone条件(水边界条件来自UDF)

i. 在Boundary Conditions面板中，从Phase下拉表中，选Water，并点击Set

ii. 选择Fixed value选项，出现相关输入项

iii. 在右边的Axial Velocity 下拉表中，选择Udf-fixed-u

iv. 在Radial Velocity 下拉表中，选择Udf-fixed-v

iii. 在Turbulence kinetic Energy 下拉表中，选择Udf-fixed-kenetic

iii. 在Turbulence Dissipation Rate 下拉表中，选择Udf-fixed-dissi

(b) 对于次相(沙)设定条件

i. 在Boundary Conditions panel中，在Phase下拉表中，选Sand，并点击Set

ii. 选中Fixed values选项

iii. 对于轴向速度，选择Udf fixede-u

iv 对于径向速度是Udf fixede-v

步骤六：解法

1．设定解法参数

Solve → Controls → Solution

(a)对Under-Relaxation Factors,设定Pressure为0.5, Momentum为 0.2, Turbulent Viscosity为 0.8

(b)在Discretezation窗口中，保留默认设置

2．在计算中显示残差

Solve → Monitors → Residual

3．使用默认初始化值，初始化

Solve→ Initialize → Initialize

4．修整初始沙床图

(a)在Variable表中, 选择Sand Volume Fraction

(b)在Zones to Patch 表中，initial-sand

(c)设定value 为0.56

(d)点击Patch

5．设定时间

Solve → Iterate

(a)设定Time Step Size 为0.005秒

(b)在Iteration面板中，设定Max Iterations Per Time Step 40

(c)点击Apply,

6．保存初始文件和数据文件

File → Write → Case ＆ Data

7．运行计算0.005

Solve → Itera

(a)设定Number of Time Steps 为1

(b)点击Itera

8．检查初始速度和沙体积分数

(a)为Fix － Zone创建区域表面

Surface → Zone

i 在Zone表中，选 fix －zone

ii 在New Surface Name 中,保留默认名称

iii 点击Create, 关闭面板

(b)显示初始叶轮速度

Display Vectors

i 在 Vectors of下拉表中, 选择 Water-Velocity

ii 在Color By下拉表中选择 ,Velocity和 Water Velocity Magnitude

iii 在Surface表中，选Fix-Zone

iv 在style下拉表中，选择arrow

v 点击Display

(c)显示沙样初始速度

Display → Vectors

i 在 Vectors of下拉表中，选 Sand Velocity

ii 在Color by 下拉表中，选.Velocity 和Sand Velocity

iii 点击Display

(d) 显示沙样体积浓度轮廓

Display → contours

i. 在Contours of下拉表中，选择Phase和Volume fraction of sand

ii. 在Options中选择Filled

iii. 点击Apply

9. 运行计算1秒

Solve → Itera

(a) 设定Number of time steps 为199

(b) 点击Itera

10. 保存案例和数据文件

File → Write → Case & Data

11. 检查1秒后的计算结果

(a) 显示液相速度

Display → Vectors

记住要在Surface表中去掉fix-zone选择

(b)显示次相速度

Display → Vectors

步骤七： 后处理

显示速度、浓度等