小白的CFD之旅 08 CFD速成之道

2021-08-10 19:32:59 字數 2228 閱讀 6392

學了那麼乙個星期的流體力學,又看了一周的計算流體力學,小白對於如何應用cfd解決工程流體問題,依然是一無所知。眼看乙個月的時間已經過半,小白有點著急起來。於是在乙個陽光明媚的早晨,小白又找到了黃師姐。

「師姐,半個月過去了,還是對cfd如何解決工程問題沒有一點思路,怎麼辦呀?「小白略顯著急的問。

」這半個月讓你學習流體力學和計算流體力學,雖然時間太少,但卻是條正道。要想 用好cfd,這兩方面的基礎是越深厚越好,但是咱們沒那麼多的時間留給你慢慢學了,這樣吧,今天我教你一種cfd快速入門方法。「黃師姐也有點急。

」雖然有點急功近利,但時間來不及了也只好這樣了,我要講的速成方法,核心在於以下幾個方面:

以軟體學習為主,理論學習為輔

以軟體例項學習為主,軟體操作學習為輔

再次強調這種學習方式是一種快餐式的學習方式,難免會留下基礎不牢的缺陷。「黃師姐補充道。

」看過《笑傲江湖》沒有?今天介紹的這種cfd學習方式就類似華山派的劍宗,先從招式入手,以精妙的劍法打天下。而與此相反的cfd學習方式(先學cfd背後的理論,再使用cfd軟體)則類似於華山派的氣宗。兩種方式在前期的表現差異很大,劍宗入門容易但難免內力不足威力不夠,氣宗則內力很足卻缺乏精妙的招式將威力發揮出來,最理想的狀態則是:有深厚的理論基礎,也會熟練的使用軟體。」黃師姐是個武俠迷,小白聽實驗室的其他師兄說過。

「好了,下面來具體講該怎麼做吧。」黃師姐以一種過來人的口吻教導著小白。

黃師姐的cfd速成之道

1 選擇合適的cfd軟體

2 軟體的學習

2.1 cfd問題分類

2.2 大量案例練習

3 學習資料

鄭重申明

1 選擇合適的cfd軟體

選擇一款合適的cfd軟體對於初學者來講非常重要。雖然說目前的cfd軟體介面都很友好,使用起來也很方便,但是還是需要認真選擇。有些cfd軟體的gui設計比較好,邏輯性很強,更適合於新手入門。而有些軟體則不是那麼的適合。

黃師姐建議小白選擇ansys fluent作為cfd軟體的入門軟體,黃師姐的理由:

fluent的介面非常友好,完全圖形化的介面

fluent的介面具有非常好的邏輯性,將計算引數設定以一種邏輯性比較強的樹形選單形式展示給使用者

fluent有完備的例項文件,通過大量的cfd例項練習可以快速的掌握軟體

專案使用的是fluent,有這一條理由足夠了

2 軟體的學習

通常情況下,對於軟體的學習通常是先從操作入手,先熟悉軟體介面,再熟悉功能按鈕的使用方法等等。但如果要想快速的入門cfd軟體,自然不能太糾結這些細節,這裡的方法是:

cfd問題整理分類

大量練習案例

2.1 cfd問題分類

cfd問題的分類是從牛師兄那裡得到的,他將cfd問題大體分為了6類:

常規流動問題:不涉及除了流體流動之外的問題,計算過程中求解連續方程、動量方程,可涉及能量方程。這方面的應用包括低速流動、高速流動(跨音速、超音速以及高超音速流動)。流動問題可以包括內流流動及外流流動。

熱問題:包括熱傳導、對流以及熱輻射問題。除了求解流動問題外,還需要額外求解傳熱模型。

組分傳輸問題:包括常規的組分擴散問題、化學反應及燃燒問題。組分傳輸是典型的質量傳遞問題,較為複雜。

多相流問題:對於計算域中涉及多相流的問題,需要求解多相流模型。

運動部件的模擬:對於一些涉及到邊界運動的問題,如旋轉機械的葉片、發動機中的活塞等,如何建模是個很重要的問題。

多物理場耦合:對於流場與其他物理場的耦合問題

[實際工程問題中,往往不會分得那麼清楚,通常是多種問題的混合。]

2.2 大量案例練習

找尋大量案例進行練習。ansys fluent有完善的tutorial文件,最好的做法是將所有的案例都做一遍。如果時間不夠用的話,可以只做流動問題和傳熱問題的案例。做這幾個案例的目的是為了熟悉軟體操作及cfd工作流程。案例練習過程中需要注意:

完整性:確保每乙個案例都完全做完。即從網格模型匯入至計算後處理完成這整個過程都完全做到。對於零基礎人員來講,一開始的案例可能做不出結果,這時候一定要有耐心,仔細檢查設定,確保案例完全做完。案例沒做完等於白做

多思考:在對著文件做案例的過程中,一定要多思考,雖然說暫時不去考慮軟體設定背後的理論基礎,但是在進行各項設定過程中,多留個心眼,比較不同案例設定中的不同。

多總結多記錄:認真總結記錄案例操作過程中遇到的問題以及問題解決過程。其實問題解決的過程就是自己成長的過程。

3 學習資料

雖然目前市面上有很多cfd軟體的資料,不過最好的資料還是軟體的幫助文件。

鄭重申明

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