第3章 物理模型的建立 (1)选择合适的求解器：2D、3D、2DDP、3DDP
由于在GAMBIT中建立的是三维的螺旋管，所以这里选择3D空间三维立体计算求解器。
(2)读入网格
这步中其实就是读取保存过的.msh文件。可直接在FLUENT中选择File/Read/Case命令，然后在弹出的File对话框中选中所要导入的文件，FLUENT在导入过程中会报告网格的相关信息，如节点数、不同类型的单元数等。在FLUENT中，选择File/Read/Case命令，在弹出的对话框中读入.msh文件。
(3)检查网格 点击Grid/Check，要特别注意信息的反馈窗口内不能有任何错误警告，特别是注意负体积或者负面积警告。因为将网格导入FLUENT后，必须先对网络进行检查，才能以便确定是否可直接用于CFD求解。选择Grid/Check命令，FLUENT会自动完成网格检查,同时报告计算域、体、面、节点的统计信息。若发现有错误存在，FLUENT会给出相关提示，用户需要按提示进行相应修改。
(4)显示网格
点击Display/Grid，打开网格显示对话框，在网格显示对话框中，保留默认设置，点击Display按钮，则打开的图形窗口中显示网格。
(5)单位的选择
FLUENT中默认单位是m，需要缩放。为此，选择Grid/Scale命令，在弹出的Scale Grid对话框中，在Grid Was Created In下拉菜单中，选取cm，然后单击Scale按钮。
(6)设置求解器 ①确定求解器参数
点击Define/Models/Solver命令，弹出Solver对话框，在Solver选项组中选择Segregated（分离式求解器），在Space选项组中选择3D（三维问题），在Time选项组中选择Steady（稳态流动），其他用默认值。
②启动能量方程
点击Define/Models/Energy，打开能量对话框，在Energy Equation前打勾。因为本问题设计温度的分布及流动和Re的关系，因此必须求解能量方程。
③确定紊流模型
当流体的流动为紊流时，点击Define/Models/Viscous，打开温流模型对话框，在Model项选择k-epsilon，在k-epsilon Model项选择Realizable。在Near-Wall Treatment 项选择Enhanced Wall Treatment。在模拟层流流动的时候，忽略该步骤。
④确定流体属性
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东北电力大学本科毕业论文 点击Define/Materials命令，弹出Materials对话框，单击Database按钮，打开FLUENT材料数据库，在新对话框的Fluid Materials下拉列表中选择water-liquid（h2o<1>），单击Copy按钮，单击Close按钮关闭Materials对话框。
⑤定义边界条件
点击Define/Operating Conditions命令，弹出Operating Conditions对话框，保持FLUENT默认的参考压力值（一个标准大气压）。选择Define/Boundary Conditions命令，弹出Boundary Conditions对话框，从Zone列表中选择fluid，单击Set按钮后，弹出Fluid对话框；在Materials Name下拉列表中，选择Water-liquid，其他选择默认值，点击OK。设置进口边界，将进口Inlet设为velocity-inlet，在Velocity Inlet对话框的Velocity Magnitude文本框中输入速度值.设置出口边界。将出口Outlet设置为pressure_out，参数使用默认值。
(7)求解
①采用一阶离散方法进行计算
点击Solve/Controls/Solution，打开求解控制参数设置对话框，保留默认设置即可。
②设置流场初始值
点击Solve/Initialize/Initialize，在Compute From下拉列表中选择inlet，在Reference Frame组合框中，选择Relative to Cell Zone，单击Init按钮。
③设置收敛临界值
点击Solve/Monitors/Residual命令，弹出Residual Monitors对话框。在Options选项组中，选中Plot复选框。在Convergence Criterion项下的所有数据都改为1e-04。
(8)保存设置文件
择File/Write/Case命令，保存文件，文件格式.cas。 (9)迭代计算
选择Solve/Iterate命令，弹出Iterate对话框，设置迭代次数为1000，其余用默认值。单击Iterate，迭代开始。观察残差曲线。
(10)保存数据文件
迭代完成以后，点击File/Write/Data，保存文件，文件格式.dat。
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第4章 数值模拟与结果分析 第4章 数值模拟与结果分析
4.1圆形截面螺旋管数值模拟分析
4.1.1 迭代残差曲线
图4-1 0.4 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
图4-2 0.6 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
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东北电力大学本科毕业论文
图4-3 0.8 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
图4-4 1.0 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
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第4章 数值模拟与结果分析
图4-5 1.2 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
图4-6 1.4 m/s速度下圆形螺旋管迭代残差曲线
由残差图大致可以看出：速度越大，迭代次数相对越多，收敛也变得越慢，
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