一、安装与启动
系统要求:
确保电脑满足ANSYS软件的硬件和操作系统要求。
安装流程:
按安装向导完成软件安装,激活许可证并配置环境变量。
启动软件:
通过菜单栏或桌面快捷方式启动Fluent,界面分为工具栏、概要视图、任务页面和结果显示区。
二、基础界面与操作
主要模块 - 设置:
选择瞬态/稳态分析、湍流模型(如多相流+湍流)、材料属性及边界条件。
- 求解:配置求解方法(如FirstOrder/SecondOrder)、自动保存步数及报告生成。
- 结果:显示云图、网格结果、迹线等,并支持动画和报告输出。
工具栏与导航 - 使用工具栏快速访问常用功能,如网格生成、边界条件设置等。
- 通过概要视图选择模型、材料及边界条件。
三、网格生成与几何处理
几何导入与修改
- 支持导入CAD文件(如STL、IGES),可进行局部尺寸调整、质量改建及边界层/体网格生成。
- 提供动态网格功能,适用于复杂几何结构。
网格类型选择
- 根据流动特性选择四边形/六面体(流向一致)或三角形/四面体网格,复杂流场建议使用二阶离散方法。
四、边界条件与求解设置
边界条件配置
- 设置入口/出口速度、压力、温度等条件,支持物理量叠加(如多相流+湍流)。
- 可定义壁面粗糙度、旋转边界等特殊条件。
求解方法选择
- 根据流动特性选择离散方法:
- FirstOrder: 适用于流向与网格一致的情况,但可能引入数值扩散误差; - SecondOrder
五、结果后处理与分析
结果可视化 - 生成云图、等值线、迹线等,分析流场分布及特征。
- 支持动画制作,可设置迭代步数保存动画序列。
数据提取与报告
- 导出数据到Excel或MATLAB,生成PDF报告,包含计算参数及结果统计。
六、典型应用示例(卡门涡街模拟)
模型设置: 选择二维圆柱体几何模型,定义雷诺数为250的非定常不可压流动。 设置入口湍流边界,模拟圆柱绕流。 通过云图观察涡街形成过程,分析涡街周期、分离点等特征。 注意事项 湍流模型选择边界条件:
结果分析:
网格质量:复杂流场需进行网格收敛性检查,避免数值不稳定。
许可证管理:商业版本需定期激活,教育用户可申请免费授权。
通过以上步骤和功能组合,可完成从建模到结果分析的完整CFD模拟流程。建议结合具体问题调整参数设置,以获得准确结果。