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、网格划分，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、掌握高质量网格划分的方法；

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。

网格划分-导论

介绍网格的种类，四面体和六面体网格有何本质区别。

网格数量确定的原则。网格是否越多越好？合理的网格数量该如何确定。

介绍网格类型选取的原则

介绍网格划分的利器ICEM的使用方法

四面体网格划分

使用ICEM软件，对一台流体机械进行四面体网格划分

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

精细化控制网格疏密，实现局部加密。

网格数量与网格质量之间的平衡

初步的网格划分完成后，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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全六面体网格划分

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

利用ICEM中的“分块”工具，实现六面体网格划分

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

局部网格微调，逐步提高网格质量。

利用缩放因子等手段，精确控制网格数量。

使用混合网格对几何模型进行划分

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

几何模型如何合理简化，清理不必要的点和线

使用混合网格，既适用于复杂几何模型，又能够控制网格数量。

介绍不同网格之间的连接方式，非一致网格与一致网格的处理方法

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→网格→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。

介绍滑移网格和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：如何减少网格数量/如何提高网格质量

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