如何熟练掌握计算流体力学 ANSYS FIuent软件

目前计算流体力学（CFD）技术在各个行业中的应用日趋广泛。许多工程问题将越来越多地借助计算机进行模拟、计算及预测。ANSYS FLUENT是目前全球领先的商用CFD 软件，市场占有率达70%左右，是工程师和研究者不可多得的有力工具。

然而，为了能够熟练使用该工具，往往需要经过大量系统的学习，掌握从建模、 格划分，到求解器数值模型设定等一系列知识，入门过程比较漫长。

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目标：

1、掌握CFD解决工程问题的工作流程；

2、掌握高质量 格划分的方法；

3、掌握流动和传热的模拟方法；

4、掌握流体机械的模拟方法；

5、掌握化学反应/燃烧的模拟方法；

6、能够将Fluent作为熟悉的工具，帮助产品研发及科研；

CFD介绍、工程应用案例展示与分享

介绍CFD的现状和发展趋势

展示CFD技术“能做什么”

几何模型的建立

如何合理地选取计算域，确定计算的几何范围

利用第三方几何建模软件（Solidworks、UG等），缩短几何建模的周期。

格划分-导论

介绍 格的种类，四面体和六面体 格有何本质区别。

格数量确定的原则。 格是否越多越好理的 格数量该如何确定。

介绍 格类型选取的原则

介绍 格划分的利器ICEM的使用方法

四面体 格划分

使用ICEM软件，对一台流体机械进行四面体 格划分

介绍如何从第三方几何建模软件导入几何模型

几何模型的清理、拓扑结构的建立

精细化控制 格疏密，实现局部加密。

格数量与 格质量之间的平衡

初步的 格划分完成后，如何进行微调和进一步优化。

如何在ICEM设置边界条件类型

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全六面体 格划分

使用ICEM软件，对复杂几何模型进行全六面体 格划分，即减少了 格数量，也能够实现高品质 格。

利用ICEM中的“分块”工具，实现六面体 格划分

分块切割的技巧、点线面映射和关联的方法

圆形几何的处理，O-Grid的应用

局部 格微调，逐步提高 格质量。

利用缩放因子等手段，精确控制 格数量。

使用混合 格对几何模型进行划分

使用ICEM，对复杂几何模型进行混合 格划分，即部分区域采用四面体 格，部分区域使用六面体 格。

几何模型如何合理简化，清理不必要的点和线

使用混合 格，既适用于复杂几何模型，又能够控制 格数量。

介绍不同 格之间的连接方式，非一致 格与一致 格的处理方法

如何在ICEM中设定内部壁面

如何定义不同的计算域

ANSYS Fluent求解器介绍

介绍Fluent的主要模块、工作流场

介绍边界条件的类型及设置方法

湍流模型选取原则

流体物性的正确设置

判定计算收敛的标准，及注意事项

管式换热器模拟

对某企业设计的管式气-气换热器进行模拟，得到换热效果、管壁温度、阻力及流场分布。

快速掌握几何模型→ 格→Fluent求解的工作流程

Fluent中湍流、换热等各类模块参数设定

掌握传热过程的参数设置

通过CFD技术，预测换热器效果，模拟结果比传统的热力计算方法更为精确

流体机械-离心风机

对某企业设计的离心风机进行数值模拟，得到风机内流场、风机压头及流量，最后得到风机效率曲线。通过对叶片结构的优化，将风机效率提高约20%。

掌握流体机械的模拟方法，让模型转起来。

介绍滑移 格和MRF模型的区别

如何得到风机效率曲线

应用CFD流场模拟，对叶片进行优化

旋转机械模拟时，如何提高计算收敛性

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旋风分离器除尘过程

对一台实际的旋风分离器进行除尘过程的模拟，得到除尘效率曲线。

介绍离散颗粒模型的应用

固体颗粒入射源设置方法

随机轨道模型设置方法

对气体流场和颗粒运动，用动画的方式进行后处理。

循环流化床物料流化过程

对气固流化床初始流化及鼓泡形成过程进行模拟。

欧拉多相流模型设置方法

设置相间作用力方法

后处理动画的制作

化学反应-尿素热解过程模拟

尿素受热后会热解，生成NH3，该过程在专门设计的尿素热解炉中完成，而CFD技术能够帮助热解炉的设计。

掌握Fluent中化学反应模拟的相关设置

化学反应方程式的设置、化学反应动力学参数设定

液滴雾化过程的模拟设置

化学组分混合过程的设置

化学反应-固体燃料燃烧

对一台实际的燃煤锅炉进行数值模拟，得到流场、温度场及燃料的燃尽情况。

掌握燃烧模拟的两个方法：prePDF非预混燃烧模拟方法和空间反应的组分输运模型。

燃料组分的设置方法

辐射换热的设置

燃烧模拟过程中，如何改善计算的稳定性和加速收敛。

将模拟结果与热力计算结果及实际运行值进行对比，偏差在1%～3%以内。

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专题解析

专题1：如何改善计算过程中的收敛性

专题2：技巧：如何减少 格数量/如何提高 格质量

专题3：后处理技巧：如何将计算结果漂亮地展示出来，动画制作及空间渲染

专题4 :Fluent中常见错误及处理方法

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