Fluent模拟燃气轮机燃烧室.ppt

燃气轮机燃烧室的数值模拟
中国科学院工程热物理研究所

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什么是CFD ?
putational Fluid Dynamics(计算流体动力学)的简称。其基本原理是数值求解控制流体流动的微分方程,得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布,从而近似模拟流体流动情况。

CFD就是利用计算机技术、数值计算技术发展而来的,相当于“虚拟”地在计算机做实验,用以模拟仿真实际的流体流动情况,它是现代模拟仿真技术的一种。
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fluent软件包介绍
FLUENT通用CFD软件包,用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。
采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到良好的收敛速度和求解精度。
灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械等方面有广泛应用。
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FLUENT程序软件包包括以下几个部分
GAMBIT,网格生成
FLUENT解算器
prePDF,用于模拟PDF燃烧过程
TGrid,额外的处理器,用于从现有的边界网格生成体网格。
Filters(Translators),转换其它程序生成的网格,用于FLUENT计算。可以接口的程序包括:ANSYS, I-DEAS, PATRAN等。
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FLUENT计算过程
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FLUENT计算步骤
1, 确定几何形状,生成计算网格(用GAMBIT,也可以读入其它指定程序生成的网格)
2, 选择2D或3D来模拟计算
3, 输入网格
4, 检查网格
5, 选择解法器
6, 选择求解的方程:层流或湍流(或无粘流),化学组分或化学反应,传热模型等。确定其它需要的模型如:风扇、热交换器、多孔介质等模型。
7, 确定流体物性
8, 指定边界条件
9, 条件计算控制参数
10, 流场初始化
11, 计算
12, 检查结果
13, 保存结果,后处理等。
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Gambit软件的初始化
打开gambit
选择求解器
正对求解器选择不同的边界条件定义器
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建立几何模型
利用gambit软件结合普通CAD软件生成几何模型。
Gambit中的图形实体为整个计算区域。
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网格生成
Gambit提供在三维计算中提供六面体、楔形、四面体、棱柱体四种可供选择的网格单元。
在这四种网格单元中,四面体对几何形状的适应性最强,同时也最为消耗计算资源,在这里选择四面体网格。
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边界条件的定义——Specify Type
选择边界对应的几何体
选择边界的类型.
鼠标直接选取.
对定义好的边界可以再操作
更改、删除.
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