fluent简单算例(2)

2018-12-17 15:13

3. 点击Run按钮

如果可执行程序不在你的搜索目录下,你可以在点击Run之前指定完全的文件名。 读Case文件指定解算器版本:

启动时如果未指定版本(在命令行输入fluent),将会出现前面所看到的控制台窗口,在File/Read/Case.. 或者File/Read/Case & Data..菜单中择适当的case文件或者data文件,我们就可以启动适当的版本了。(详细内容型参阅“读写case和data文件”部分)。当然也可以在版本的文本菜单中用read-case或者read-case-data命令。File/Read/Case & Data...菜单或者read-case-data命令中读入的case和data文件具有相同的名字,而且扩展名分别为.cas和.dat.。

在Windows NT 中启动FLUENT有几种方法,下面做一介绍 Windows NT 4.0中有两种方法启动FLUENT:

开始菜单——程序菜单——Fluent.Inc(安装时可以改名)菜单——点击FLUENT 6 在MS-DOS命令提示符中键入fluent 2d、fluent 3d、fluent 2ddp或者fluent 3ddp启动相应版本。需要注意的是,进行上述步骤之前你要设定用户环境以便于MS-DOS可以找到fluent。你可以遵照如下做法:选择程序组的\Environment\,该程序会将Fluent.Inc目录加入到你的命令搜索行。

在MS-DOS命令提示符中你也可以启动并行FLUENT。在n个处理器上运行并行版本,键入fluent-version-tn(tn在2d, 3d, 2ddp,或者3ddp之后),n为处理器的个数。比如:fluent 3d -t3表示在3个处理器上运行3D版本),详细内容请参阅并行处理部分

在Windows NT 3.51上运行:有两个方式启动FLUENT 鼠标双击FLUENT 5程序图标 MS-DOS方式的方法同上

启动选项

启动解算器之前要想知道版本信息,你可以键入fluent –help命令,下面是该命令的选项:格式:fluent [version] [-help] [options]

options: -cl following argument passed to fluent, -cxarg following argument passed to cortex,

-cx host:p1:p2 connect to the specified cortex process, -driver [ gl | opengl | null | pex | sbx | x11 | xgl ],

sets the graphics driver (available drivers vary by platform),

-env show environment variables, -g run without gui or graphics, -gu run without gui, -gr run without graphics, -help this listing,

-i journal read the specified journal file,

-nocheck disable checks for valid license file and server, -post run a post-processing-only executable,

-project x write project x start and end times to license log, -r list all releases, -rx specify release x, -v list all versions, -vx specify version x,

-n no execute,

-hcl following argument passed to fluent host, -loadx start compute nodes from host x, -manspa manually spawn compute nodes,

-ncl following argument passed to fluent compute node, -px specify parallel communicator x, -pathx specify root path x to Fluent.Inc, -tx specify number of processors x,

在Windows NT系统中,只有-driver, -env, -gu(有限制), -help, -i journal, -r, -rx, -v, -vx,和-tx可用。

前三个选项是用来指定FLUENT和Cortex的声明的。Cortex为用户提供界面和FLUENT图形窗口的程序。选项-cx host:p1:p2只用于手动启动解算器的情况。

如果你输入fluent –driver,你可以指定解算期间的图形驱动器(如:fluent -driver xgl)。输入fluent –env将会在FLUENT运行之前列出所有环境变量。命令fluent –g将会运行Cortex而没有图形窗口与图形用户界面。如果你不是用X-Windows显示或者你想提交一份批处理任务这一选项十分有用。命令fluent –gu将会运行Cortex而没有图形用户界面。命令fluent –gr将会运行Cortex而没有图形。(在Windows NT系统中,命令fluent –gu会以图标的形式运行FLUENT,如果你去图标化,就会得到图形用户界面。这一选项用于和-i journal选项连接以后台模式处理任务

要启动解算器并立即读入日志文件,输入fluent -i journal,journal为所要读入的日志文件名。选项-nocheck加速了启动过程但不检查许可证服务器是否运行。这一功能在你知道许可证服务器已经运行时或者你根本就不想启动许可证服务器时(比如说:你根本就没有权力启动它)是很有用的。命令fluent –post将会运行一个解算器的版本,它可以允许你设定问题,或者进行后处理过程,但是不允许你进行计算。

选项-project x允许你对每一个工程分别记录CPU的时间。如果通过键入-project x(x是工程的名字)开始一项工作,与CPU事件有关的信息会记录在许可证管理的log文件中。要确定某项工程的CPU时间,将license.log文件中的USER CPU和SYSTEM CPU值加起来即可。

输入fluent version –r(其中version为版本号),将会列出指定版本的所有版本号。选项fluent –rx运行FLUENT的x版本。当然你也可以输入fluent –v此时可以列出所有的版本号,然后指定版本。你可以输入fluent –n或者在任何其它的连接词中使用-n选项,来查看可执行程序在哪里而不必运行它。

剩下的选项是和并行计算有关的。选项-hcl用于通过FLUENT主机过程的声明,选项-ncl用于通过FLUENT计算节点的声明,选项-loadx用于远程前端机器的并行机器上启动并行计算节点过程,选项-manspa用于取消默认的计算节点过程产生,选项-px指定了并行通信装置x的使用,其中x是运行于多处理器UNIX机器上的任何一个通信装置,选项-pathx指定了Fluent.Inc安装的根目录,选项-tx指定了所使用的x处理器,关于启动并行版本的FLUENT的更多信息,请参阅解算器的并行版本的启动。

解算器中用户可以选择的输入 选择解的格式

FLUENT提供三种不同的解格式:分离解;隐式耦合解;显式耦合解。三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果,但是它们也各有优缺点。分离解和耦合解方法的区别

在于,连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同,分离解是按顺序解,耦合解是同时解。两种解法都是最后解附加的标量方程(比如:湍流或辐射)。隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。详情请参阅相关章节。

分离解以前用于FLUENT 4和FLUENT/UNS,耦合显式解以前用于RAMPANT。分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。而耦合方法最初是用来解高速可压流的。现在,两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压),但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。

FLUENT默认使用分离解算器,但是对于高速可压流(如上所述),强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力),或者在非常精细的网格上的流动,你需要考虑隐式解法。这一解法耦合了流动和能量方程,常常很快便可以收敛。耦合隐式解所需要内存大约是分离解的1.5到2倍,选择时可以通过这一性能来权衡利弊。在需要隐式耦合解的时候,如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程,但是它还是比耦合隐式解需要的内存少,但是它的收敛性相应的也就差一些。

注意:分离解中提供的几个物理模型,在耦合解中是没有的:多项流模型;混合组分/PDF燃烧模型/预混合燃烧模型/Pollutant formation models/相变模型/Rosseland辐射模型/指定质量流周期流动模型/周期性热传导模型。

用户选择解的格式:点击菜单Define/Models/Solver..弹出下面图框,选择所需要的格式即可。

Figure 1:解算器控制面板

算例

为了演示FLUENT的问题解决和后处理能力,你可以用CD上提供的网格文件解决一个很简单的问题。所要解决的问题请看下图。在该问题中a cavity in the shape of a

60^?rhombus, 边长0.1米,内部为常密度空气,上部是一个速度为0.1m/s向右运动的壁面,雷诺数大约为500,流动是层流。

Figure 1: 驱动腔内的流体流动

程序概要

上述问题是一个简单的二维问题,流动为层流,无热传导,不需考虑特殊的物理模型,除此之外,所有的问题,如几何图形,网格,边界位置和类型已经在网格生成的时候定义了。你只需读入网格文件就可以读入全部信息了。

本问题模拟的步骤简化为:读入并检查网格,选择默认的分离解,定义物理模型,指定流体性质,指定边界条件,保存问题的设置,初始化解域,计算解,保存结果,检查结果。.

在开始之前把安装CD上的/fluent_inc/fluent5/tut/sample/cavity.msh网格文件复制到工作目录。读入网格:点击菜单File/Read/Case...弹出下面的对话框

一般说来,一个case文件包括网格,边界条件和解的控制参数。网格文件是它的子集,本算例中的网格已经保存为FLUENT的格式了,所以可以像读入其它case文件一样来读入它。(如果网格文件是其它格式,请选择菜单File/Import)

Figure 1: 读入网格

在上图中选择所需文件,双击便可读入。本例中选择了cavity.msh文件。FLUENT在读网格的过程中会在控制台窗口显示进程。

检查网格

读入网格之后要检查网格:菜单Grid/Check。在检查过程中,你可以在控制台窗口中看到区域范围,体积统计以及连通性信息。具体显示内容如下: Domain Extents:

x-coordinate: min (m) = 0.000000e+00, max (m) = 1.500000e-01 y-coordinate: min (m) = 0.000000e+00, max (m) = 8.660000e-02 Volume statistics:

minimum volume (m3): 7.156040e-05 maximum volume (m3): 7.157349e-05 total volume (m3): 8.660000e-03 Face area statistics:

minimum face area (m2): 9.089851e-03 maximum face area (m2): 9.091221e-03 Checking number of nodes per cell. Checking number of faces per cell. Checking thread pointers.

Checking number of cells per face. Checking face cells.

Checking face handedness.

Checking element type consistency.


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