FLUENT简明教程:从入门到实战

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本篇简明教程是关于FLUENT软件的全面指南,特别强调了其在计算流体动力学(CFD)领域的应用。该教程由中国科技大学刘明侯老师的《计算流体和传热传质》讲义为基础,经过作者Jerryzhq的整理和格式调整。以下是主要内容的详细解析: 1. **第一章:概述** - 开篇介绍了FLUENT的基本概念,包括软件的目的、应用场景以及在CFD领域中的重要性。这部分内容为读者提供了一个整体的了解,帮助他们认识到FLUENT在解决复杂流体动力学问题时的核心作用。 2. **第二章:基本物理模型** - 这一章深入探讨了FLUENT中关键的物理模型: - - **连续和动量方程**:阐述了如何利用FLUENT模拟流体的运动,包括速度场的计算和压力分布的求解。 - - **计算传热过程用户输入**:讲解了如何设置和输入热传导模型,以模拟温度变化。 - - **浮力驱动的流动和自然对流**:分析了重力对流体流动的影响以及自然对流现象的模拟。 - - **有旋和旋转流动问题**:涉及旋转流体动力学,如涡旋和离心力的应用。 - - **可压流动**:讨论了在非理想气体介质中,压力与密度变化的处理。 - - **无粘流动**:介绍理想化情况下无摩擦流体的处理,如理想气体定律的运用。 - - **用户自定义标量输运模型**:允许用户扩展FLUENT以处理特定的物质传递问题。 3. **第三章:湍流模型** - 湍流是流体动力学中的复杂现象,本章分为几个部分: - - **前言**:介绍湍流的起源和对CFD模拟的重要性。 - - **平均量输运方程**:解释如何处理湍流中的统计平均。 - - **湍流模型**:讲解不同类型的湍流模型,如RNG k-ε模型、LES(大规模-eddy模拟)等。 - - **模型算例及设置**:通过实例演示如何在FLUENT中选择和配置湍流模型。 4. **第四章:湍流流动的近壁处理** - 针对边界层内的湍流行为,这一章着重于处理靠近固体表面的特殊条件,如边界层厚度和湍流动能的衰减。 5. **第五章:边界条件** - 详述了如何设定正确的边界条件,以确保模拟结果的准确性,包括压力、速度、温度和浓度等物理量的设定。 6. **第六章:FLUENT中的燃烧模拟** - **燃烧模拟的重要性**:阐述了在环境工程、能源和航空等领域中燃烧模拟的实用价值。 - **模拟方法概要**:介绍了FLUENT如何处理气相燃烧和污染物排放的模拟。 - **气相燃烧模型**:讲解了如何在FLUENT中实现燃料与氧气的化学反应。 - **污染物模型**:涉及烟气成分的计算和排放控制策略。 - **计算步骤与原则**:详细指导用户进行燃烧模拟的具体操作流程。 这篇简明教程提供了FLUENT软件在计算流体动力学方面的深入理解,从基础物理原理到实际应用,涵盖了多个关键主题,为学习者和工程师提供了宝贵的参考资源。