ANSYS Fluent 18.1 用户手册:流体动力学理论指南

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"ANSYS Fluent 18.1用户手册是针对这款流行的商业CFD(计算流体动力学)软件的理论指南,由ANSYS公司发布。Fluent软件在多个行业中广泛应用,包括航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等。该手册涵盖了丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的数据处理功能。" ANSYS Fluent是一款全球领先的计算流体动力学软件,其18.1版本提供了许多关键特性和改进。在流体力学模拟领域,Fluent以其准确性和效率而闻名,能够处理复杂的流体流动、热传递和化学反应问题。以下是ANSYS Fluent 18.1的一些核心知识点: 1. **物理模型**:Fluent支持多种物理模型,如连续介质力学、粘性流、无粘流、湍流模型(如RANS和LES)、多相流、燃烧和化学反应、传热(对流、辐射和导热)等。这些模型允许用户根据实际工程问题选择合适的模拟方法。 2. **数值方法**:Fluent采用有限体积法进行数值求解,确保了对流、扩散和源项的精确处理。它还支持不同的离散方案,如第一阶迎风、第二阶中心差分和高阶精度方法,以平衡计算精度和稳定性。 3. **网格系统**:Fluent内置了强大的网格生成工具ICEM CFD,支持结构化、非结构化和混合网格,使得用户可以处理各种几何形状和复杂边界条件。 4. **前处理与后处理**:Fluent提供直观的图形用户界面(GUI)进行几何导入、网格操作和边界条件设置。后处理功能强大,能生成各种可视化结果,如流线图、速度矢量图、温度分布图等。 5. **自动化与脚本功能**:通过ANSYS Workbench集成,Fluent可以与其他ANSYS产品协同工作,实现多物理场模拟。同时,它支持脚本编程(如Python和Moose),用于自动化工作流程和定制化分析。 6. **并行计算**:Fluent支持大规模并行计算,利用MPI(消息传递接口)在多处理器系统或集群上运行,大幅提升了计算效率,尤其对于大型复杂问题。 7. **求解器优化**:Fluent 18.1可能包含了求解器性能的提升,如更快的收敛速度、更稳定的求解策略和优化内存管理,使得用户能够在较短时间内获得准确的解决方案。 8. **专业应用模块**:Fluent还提供了专门针对特定行业的模块,如汽车行业的热管理和航空航天的气动声学,进一步增强了其在各领域的应用能力。 9. **用户自定义模型**:用户可以通过UDF(用户定义函数)来扩展Fluent的功能,实现自定义的物理模型或算法,以满足特定研究需求。 10. **技术支持与社区**:ANSYS公司提供了全面的技术支持和丰富的在线资源,包括文档、教程和用户论坛,帮助用户解决在使用过程中遇到的问题。 ANSYS Fluent 18.1是一个功能强大的CFD工具,适用于各种工程和科研中的流体动力学问题,其强大的功能和易用性使其成为行业内的首选软件。