Fluent通用流体仿真核心技术应用 培训（线上+线下） 3月

Fluent软件培训课程大纲

一、数值模拟能解决的问题、发展方向和一些展望

（1）数值模拟的基础和发展状态、工程应用案例展示

（2）数值模拟的现状和实际应用情况

（3）数值模拟的未来发展趋势

（4）数值模拟的难题和展望

（5）数值模拟的现象以及相关概念

（6）数值模拟的分析方法

（7）数值模拟的一些样例, 技术应用场景和能力范围

1计算流体力学相关知识基础

2流体与流动的基本性质

3掌握流体动力学控制方程

4对控制方程进一步的讨论

5相似原理与量纲分析

6理想不可压缩流体的定常流动

二、ANSYS Meshing及FLUENT Meshing网格生成技术

多物理场网格划分工具ANSYS Meshing

（1）ANSYS Mesh网格划分

（2）ANSYS Mesh模块简介及界面组成

（3）ANSYS Mesh网格划分流程

（4）全局网格控制选项

（5）全局网格划分实例

（6）局部网格控制选项

（7）局部网格划分实例

（8）网格质量评价标准

（9）综合实例

专业流体网格划分工具Fluent Meshing

（1）Fluent Meshing网格划分

（2）Fluent Mesh模块简介

（3）Fluent Mesh界面组成

（4）Fluent Mesh网格划分流程及实例演示

（5）Fluent Mesh面网格划分选项

（6）Fluent Mesh体网格划分选项

（7）Fluent Mesh修复工具

（8）Fluent Mesh网格划分综合实例

（9）Fluent Mesh网格导出

三、FLUENT求解流程、模型理解、模拟方法）

（1）CFD基础，数值模拟原理

（2）计算域选择，网格生成，计算域检查，比例关系

（3）设置湍流模型，湍流模型的原理、分类和特点，应用领域和范围，设置方法

（4）设置其他高级子模型

（5）设置边界条件

（6）设置求解参数，常用求解器设置，松弛因子，监视求解过程

（7）迭代求解，常用的收敛判据标准

（8）结果后处理及报告生成，显示等值线图，云图，速度矢量图，迹线图，XY数据点图，模拟结果动画视频制作，模拟结果报告等。

◇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

四、FLUENT湍流模拟

RANS类模型，如k-ε、k-ω、雷诺应力模型等讲解

LES类模型及分离涡DES模型讲解

湍流模拟近壁区的处理方式，如壁面函数等

对圆柱绕流进行模拟，得到流场分布。

◇快速掌握几何模型→网格→Fluent求解的工作流程

◇Fluent中湍流模块参数设定

◇通过CFD技术，预测流动效果，得到非稳态模拟结果

五、FLUENT共轭传热模拟

（1）传热基本方程

（2）材料热参数

（3）流体传热与固体传热计算的区别

（4）热边界条件设置

（5）自然对流步骤及实例讲解

（6）强制对流散热计算步骤及实例讲解

（7）流体换热介质散热计算步骤及实例讲解

六、FLUENT多相流模拟

（1）多相流流体力学简介

（2）拉格朗日框架粒子运动模型DPM描述

（3）VOF模型及应用

（4）欧拉框架粒子场描述

（5）欧拉与混合多相流模型（包含空化模拟）

（6）多相流模型算例，包含气液、气固、液固等多相流问题

（7）凝固及融化仿真参数设置、相关案例讲解

七、颗粒DPM离散相模拟

（1）DPM模型简介

（2）粒子特征

（3）粒子轨迹计算方法

（4）DPM边界条件

（5）DPM模拟及与流体耦合

（6）雾化、液滴及射流的运动过程模拟

八、动网格及旋转网格应用

（1）动网格理论基础

（2）FLUENT动态网格模型算法

（3）铺层

（4）弹性光顺

（5）局部重构法

（6）旋转网格模拟及应用实例

九、FLUENT综合应用

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

十、FLUENT各领域实例操作讲解

（1）FLUENT流固耦合模拟算例

（2）电机自然对流、强制风冷及水冷散热仿真算例

（3）动网格及旋转网格模型算例

（4）UDF算例

（5）离散相、颗粒运动DPM模拟算例

（6）多相流各类模型算例

（7）旋转搅拌器多相流模拟算例

（8）大坝泄洪过程水波模拟算例

（9）FLUENT在流体机械领域的应用：泵与风机模拟

（10）换热及制冷领域模拟：换热器分析、气流组织模拟

（11）空化问题模拟

（12）齿轮箱润滑系统算例

（13）Fluent气动噪声仿真算例

十一、 FLUENT 二次开发UDF、界面开发及自动化脚本编写技术

（1）FLUENT用户自定义函数UDF介绍

（2）数据定义和表达式应用

（3）UDF程序编辑，包括例子

（4）UDF的宏及其使用

（5）FLUENT界面定制开发语言

（6）第三方插件的加载及使用

（7）超算及大型计算集群中FLUENT自动化脚本编写技术

十二、FLUENT流固耦合

（1）流体及固体计算域

（2）多计算域网格生成

（3）流固耦合计算域数据交换

（4）流固耦合模拟求解

（5）结果后处理

（6）FLUENT流固耦合模拟最新功能介绍

十三、CFD-POST后处理与数据输入分析

（1）网格自适应、patch、Journal文件等技巧应用相关

（2）计算中动画检测设置及生成

（3）专业后处理CFD-POST与动画生成（云图、流线图、矢量图、立体云图、等值面、曲线图、自定义变量、多CAS比较等）

十四、辅助课程支持

（1）疑难解答

（2）分组讨论

（3）关键问题解析

（4）学后交流、微信群建立等

（5）学员可填写自己想学习的内容，安排答疑讲解

（6）配备电子讲义和模型，可拷贝案例资料等

十五、多相流-凝固融化

1.网格划分实例：oil-motor（ANSYS mesh）（1）抽取内流道（2）压缩仅获得流体（3）针对流体部分划分网格（楔形位置对网格质量的影响）（4）使用默认网格划分，开启曲率、邻近选项（5）设置入口、出口及内孔转子面边界条件，方便后续为该面设置转速。

2. ANSYS mesh周期网格划分。在Designmodel利用bool生成1/10模型，生成多体零件。设置圆柱坐标系，生成低面和高面。演示局部尺寸设置。演示外部流体与内部固体交界处的膨胀层网格。

3.喷管：对于2D模型，后续在Fluent中设置旋转对称，需在X轴上方，在DM属性上设置为2D。整体尺寸180mm，设置映射面1，所有小面，将species end设置为14个底部点。

设置映射面2，大正方型面。最后设置左侧直管上下边网格，尺寸80mm.附加练习：大方型左右边设置偏移边线。

4.1/10模型（1）（1）先修改label。（2）检查质量和模型问题（3）生成volume region（4）分割面，创建边界条件。为周期性设置名称，选择一侧面，设置旋转轴，recovery即可。

5.oil-motor（Fluent Meshing）（1）先修改label。（2）检查质量和模型问题（3）生成volume region（4）分割面，创建入口和出口边界条件。（5）生成体网格（6）导入Fluent中。

6.（1）使用紊流模型（2）转速261rad/s（3）将wall设置为interior（4）压力入口设置为200Pa，水力直径

0.05m，压力出口设置同样值，尽管不希望有回流（5）设置叶片为moving wall，相对速度为0，使用耦合算法。

7.（1）层流，油液粘度0.0063，密度800.（2）rotor边界设置绕Z轴20000RPM.（2）入口出口速度均为0，在后处理Force中，利用moment计算粘滞扭矩。P=Tw计算粘滞生热。

8.喷管：（1）进入Fluent后首先设置轴对称边界及轴对称求解器。（2）设置view显示（3）开启能量方程、开启标准紊流及增强壁面（4）设置理想气体材料（5）压力设为7MPa，初始也是7Mpa（6）时间步长，0.1ms，1000步。100inte/timestep。（6）设置速度云图（7）设置动画20步记录一次。

9.把气动噪声和涡街脱离放在第二天或第三天

10.水冷电机设置，讲解耦合壁面及传热路径，强制水冷

11.平面变压器讲解自然对流。（1）设置包围，上方25mm，其余方向均为10mm（2）设置多体零件（3）设置1mm网格尺寸，设置曲率，邻近2层，尝试加膨胀层（3）命名选择设置2个对称面+一个压力出口。（4）设置重力，设置标准，增强壁面紊流（5）材料为不可压缩理想气体。（6）fr4导入设为6.5,热容为500，密度为1000（7）PC95导入设为5,热容为500，密度为1000。（8）Fr4发热2e7w/m^3（9）设置操作点密度和压力。（10）迭代100次。

12.以平面变压器设置强制风冷，圆柱包围参数均为2mm，计算域均为10mm,+Y方向为20mm，（3）。全局单元尺寸1mm，设置曲率，邻近2层，为风扇设置边界层。风扇转速-3000rpm。