FLUENT真实气体模型：NIST模型详解与应用

"真实气体模型在高压环境下的计算对于工程应用至关重要，特别是在涉及流体动力学模拟时。本文主要介绍了Fluent软件中的两种真实气体模型，即NIST真实气体模型和用户自定义真实气体模型。NIST模型依赖于NIST提供的数据库，用于计算33种纯流体的热力学和输运性质，但存在一些限制，如只能在耦合求解器中使用，不能修改Materials面板的属性，不支持混合物和饱和气体等。" 在FLUENT软件中，真实气体模型的应用广泛，尤其是在高压或非理想气体条件下的流体流动分析。NIST真实气体模型是其中的一种，它基于NIST的REFPROP v6.0数据库，提供了33种纯流体的精确热力学和输运性质数据。然而，使用此模型时需要注意，它不能在非耦合求解器中运行，也无法通过Materials面板调整物质属性，且数据库数据是固定的，不支持混合物和饱和状态的气体。此外，一旦启用NIST模型，整个流场中的气体都将被视为真实气体，且必须是纯气体、单一组分和过热蒸汽。 FLUENT软件的计算流程通常包括问题概述、网格处理、计算模型设置、材料性质定义、边界条件设定、求解过程、结果展示等步骤。在处理网格时，用户可能需要借助GAMBIT等工具生成复杂几何形状的网格，以确保计算的精度。在定义材料性质时，如果涉及到真实气体，就需要选择合适的模型，如NIST模型。在设置边界条件时，要根据实际工况来设定，确保与物理问题相符。求解过程中，FLUENT提供了多种精度设置，用户可以根据需求选择合适的离散格式，以平衡计算速度和结果精度。 在FLUENT的计算策略和计算方式上，用户可以灵活选择，如选择连续性方程的离散方法、动量方程的离散方法等，以适应不同的流动类型。计算完成后，FLUENT能显示丰富的后处理结果，帮助用户分析流场特性。 了解和掌握真实气体模型，尤其是NIST模型的使用，对于进行准确的流体动力学模拟至关重要，这有助于工程师在制冷、化工、能源等领域的设计和优化工作中做出更精确的预测。同时，熟悉FLUENT软件的操作流程和GAMBIT的网格生成技术，也是提高计算效率和结果准确性的关键。