CFD与FLUENT：网格选择及其在流体动力学中的应用

"这篇资源是关于‘网格选择’在FLUENT软件中的应用讲座与讲稿，涵盖了CFD（计算流体动力学）的基础知识、FLUENT程序介绍、GAMBIT前处理软件的使用、网格选择的影响因素，以及CFD的工作流程和基本步骤。" 在计算流体动力学（CFD）中，网格选择是一个至关重要的环节，它直接影响着模拟的精度和计算效率。在选择网格时，需要考虑以下几个关键因素： 1. **建模时间**：选择网格类型需要平衡建模的时间成本。更复杂的网格类型虽然可能提供更高的精度，但也会增加建模和设置的时间。 2. **计算花费**：通常，四边形或六面体网格相比三角形或四面体网格在元素数量上较少，但它们能适应更大的纵横比，适用于狭长形状的几何体。这需要根据问题的具体情况权衡计算资源的投入。 3. **数字发散**：网格选择还需考虑是否会导致数值稳定性问题，即数字发散。系统截断误差可能导致发散，对于那些实际流场中只存在微小发散的情况，选择合适的网格类型以避免或减小这种发散至关重要。 FLUENT作为一款强大的CFD工具，其前处理软件GAMBIT用于创建几何模型和生成网格。在FLUENT主体程序中，用户可以设置各种物理模型，如湍流、燃烧、辐射、多相流、相变等，并应用不同的求解器来解决复杂的流动问题。网格划分是CFD工作流程的关键步骤，它为后续的数值求解提供基础。 CFD的基本思想是将连续的物理量离散化，转化为一组代数方程进行求解。这种方法虽然不能提供解析表达式，但能提供近似的数值解，帮助预测流体行为和相关物理现象。然而，CFD也存在局限性，包括依赖于离散数学模型、需要实验验证结果以及对经验和技术的依赖。 整个CFD工作过程包括了理解问题、定义计算域、构建几何模型、网格划分、设置材料属性、边界条件和初始条件，以及选择适当的求解器。最后，通过后处理软件进行结果可视化和分析。 这篇资源提供了深入理解FLUENT软件中网格选择的重要性的指导，同时也介绍了CFD的基本概念和工作流程，对于进行流体动力学模拟的初学者和专业人士来说，都是宝贵的学习资料。