二维圆柱绕流 Fluent 数值模拟教程

"该资源是关于二维圆柱绕流的Fluent数值模拟的教程，由郭志伟主讲。主要内容包括在ICEM软件中构建几何模型和计算域、切分块、几何结构与块的关联以及调整拓扑结构等步骤。" 在进行流体力学的数值模拟时，二维圆柱绕流是一个重要的研究课题，特别是对于理解和优化水力发电、航空航天以及其他工程领域中的流动现象。Fluent作为一款广泛使用的CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）软件，能够精确模拟流体与固体物体之间的相互作用。 在构建几何模型和计算域的过程中，首先需要定义模型的尺寸，例如本例中D=0.2m，然后创建一个包含圆柱和周围空间的计算区域，其尺寸包括上游10D，下游20D，两侧各5D的扩展区域。这个扩展区域是为了捕捉流动特征，尤其是尾流的影响。 接下来是切分块，这是在ICEM中划分网格的关键步骤。通过 Blocking—createblock—part改为fluid—type选择2Dsurfaceblocking，可以创建初始的块结构。然后通过splitblock命令对块进行细分，以便更好地适应流动特性。切分操作通常沿着流线方向进行，以便生成更适合流场模拟的网格。 在切分块之后，需要进行几何结构与块的关联，这一步是为了确保每个块的边界与几何模型的边界匹配。通过projectpointstocurves和segmentcurve，可以将圆柱分为四段，与块的边缘对应。同样，计算域的边界也需要与块的边缘关联，这样可以确保在后续网格生成中边界条件的正确设置。 调整拓扑结构主要是为了优化网格的质量和结构。在这个过程中，可能会涉及到删除圆柱内部的块，以及调整边缘的连接方式，以满足Fluent对网格的要求。网格质量的检查至关重要，因为高质量的网格能提供更准确的模拟结果。一旦网格质量达到标准，就可以通过Export功能将网格导出，用于Fluent进行求解。 这个教程详细介绍了二维圆柱绕流问题的Fluent数值模拟的前期准备工作，包括几何模型构建、网格划分等关键步骤，对于学习和应用CFD技术解决实际问题非常有帮助。通过这些步骤，用户能够理解如何利用ICEM生成适合Fluent的网格，从而为后续的流场分析奠定基础。