FLUENT流体仿真软件简介及简单算例分析

"这篇文档是关于流体仿真软件FLUENT的一个简单教学案例，主要介绍了FLUENT在流体力学教学和科研中的应用，以及它的计算能力和网格处理特性。" 在FLUENT这款流体仿真软件中，核心功能是进行复杂的流体流动和热传导模拟。软件支持非结构网格，包括二维的三角形和四边形，以及三维的四面体、六面体和金字塔形网格，这使得它可以处理具有复杂几何形状的问题。FLUENT的一大优势在于其自适应网格功能，尤其在处理大梯度区域如自由剪切层和边界层时，能够自动细化或粗化网格，提高计算精度，同时减少网格生成和计算的时间。 FLUENT的编程基础是C语言，确保了其强大的性能和灵活性。采用client/server架构，使得程序既能在桌面工作站上运行，也能在高性能服务器上执行，以满足不同计算需求。用户界面基于Scheme语言和LISP方言，允许用户通过菜单定制和优化界面，高级用户甚至可以编写宏和函数来自定义功能。 FLUENT的完整解决方案还包括一系列配套工具，如prePDF用于PDF燃烧模拟，GAMBIT作为前处理程序用于几何建模和网格生成，TGrid用于从现有边界网格创建体网格，以及各种过滤器（translators）用于导入来自其他CAD/CAE软件如ANSYS、I-DEAS、NASTRAN、PATRAN的网格数据。 图一描绘了FLUENT的基本程序结构，展示了这些组件如何协同工作。在使用FLUENT进行计算时，用户可以选择适当的解算形式，并利用交互式界面和菜单系统进行操作。FLUENT的用户手册提供了更深入的网格术语解释和技术细节，对于初次使用者来说，可以借助GAMBIT的帮助文件学习如何创建和准备计算所需的几何模型和网格。 FLUENT是一款功能强大的流体动力学模拟工具，其灵活性、自适应网格技术和用户友好的界面使其成为流体仿真领域的重要软件。通过这个简单的教学案例，读者可以初步了解FLUENT的基本操作和概念，为进一步的学习和研究打下基础。