FLUENT操作过程及参数选择

振动流化床仿真操作过程及参数选择

1创建流化床模型。

根据靳海波论文提供的试验机参数，创建流化床模型。流化床直148mm，高1m，开孔率9%，孔径2mm。在筛板上铺两层帆布保证气流均布。

因为实验机为一个圆形的流化床，所以可简化为仅二维模型。而实际实验中流化高度远小于1m，甚至500mm，所以为提高计算时间，可将模型高度缩为500mm。由于筛板上铺设两层帆布以达到气流均分的目的，所以认为沿整个筛板的进口风速为均匀的。最终简化模型如下图所示：

上图为流化后的流化床模型，可以看出流化床下端的网格相对上端较密，因为流化行为主要发生的流化床下端，为了加快计算时间，所以采用这种下密上疏的划分方式。其中进口设置为velocity inlet；出口设置为outflow；左右两边分为设置为wall。在GAMBIT中设置完毕后，输出二维模型vfb.msh。

outflow边界条件不需要给定任何入口的物理条件，但是应用也会有限制，大致为以下四点：

1.只能用于不可压缩流动

2.出口处流动充分发展

3.不能与任何压力边界条件搭配使用（压力入口、压力出口）

4.不能用于计算流量分配问题（比如有多个出口的问题）

2打开FLUENT 6.3.26，导入模型vfb.msh

点击GRID—CHECK，检查网格信息及模型中设置的信息，核对是否正确，尤其查看是否出现负体积和负面积，如出现马上修改。核对完毕后，点击GRID-SCALE 弹出SCALE GRID窗口，设置单位为mm，并点击change length unit按钮。具体设置如下：

3设置求解器

保持其他设置为默认，更改TIME为unsteady，因为实际流化的过程是随时间变化的。

（1）pressure based 求解方法在求解不可压流体时，如果我们联立求解从

动量方程和连续性方程离散得到的代数方程组，可以直接得到各速度

分量及相应的压力值，但是要占用大量的计算内存，这一方法已可以

在Fluent6.3中实现，所需内存为分离算法的1.5-2倍。density based

求解方法是针对可压流体设计的，因而更适合于可压流场的计算，以

速度分量、密度（密度基）作为基本变量，压力则由状态方程求解。

Pressure-Based Solver它是基于压力法的求解器，使用的是压力修正

算法，求解的控制方程是标量形式的，擅长求解不可压缩流动，对于

可压流动也可以求解；Fluent 6.3以前的版本求解器，只有Segregated

Solver和Coupled Solver，其实也就是Pressure-Based Solver的两种处

理方法；Density-Based Solver是Fluent 6.3新发展出来的，它是基于

密度法的求解器，求解的控制方程是矢量形式的，主要离散格式有

Roe，AUSM+，该方法的初衷是让Fluent具有比较好的求解可压缩流

动能力，但目前格式没有添加任何限制器，因此还不太完善；它只有

Coupled的算法；对于低速问题，他们是使用Preconditioning方法来

处理，使之也能够计算低速问题。Density-Based Solver下肯定是没有

SIMPLEC，PISO这些选项的，因为这些都是压力修正算法，不会在这

种类型的求解器中出现的；一般还是使用Pressure-Based Solver解决

问题。

（2）再GRADIENT OPTION选项组中，指定通过哪种压力梯度来计算控制方程中的导数项。CELL-BASED(按单元中的压力梯度计算)和

NODE-BASED（按节点的案例梯度计算）。Porous formulation选项组用

于制定多孔介质速度的方法。

（3）当选择UNSTEADY时，会出现UNSTEASDY FORMULATION选项组，让用户据顶时间相关项的计算公式及方法。对于巨大多数问题选一阶隐

式就足够了。只有对精度有特别要求时才选二阶隐式。

4设置多相流模型。

设置为欧拉模型，相数设置为2即为两相流，具体设置如下：

在Fluent中，共有三种欧拉-欧拉多相流模型，即VOF(Volume Of Fluid)模型、混合物(Mixture)模型和欧拉(Eulerian)模型。

(1) VOF模型。

VOF模型是一种在固定的欧拉网格下的表面跟踪方法。当需要得到一种或多种互不相融流体间的交界面时，可以采用这种模型。在VOF模型中，不同的流体组分共用着一套动量方程，计算时在整个流场的每个计算单元内，都记录下各流

体组分所占有的体积率。VOF模型的应用例子包括分层流、自由面流动、灌注、晃动、液体中大气泡的流动、水坝决堤时的水流以及求得任意液-气分界面的稳态或瞬时分界面。

(2) 混合物模型。

混合物模型可用于两相流或多相流（流体或颗粒）。因为在欧拉模型中，各相被处理为互相贯通的连续体，混合物模型求解的是混合物的动量方程，并通过相对速度来描述离散相。混合物模型的应用包括低负载的粒子负载流、气泡流、沉降和旋风分离器。混合物模型也可用于没有离散相相对速度的均匀多相流。(3) Eulerian模型。

Fluent中最复杂的多相流模型。它建立了一套包含有n个的动量方程和连续方程来求解每一相，压力项和各界面交换系数是耦合在一起的。耦合的方式则依赖于所含相的情况，颗粒流（流-固）的处理与非颗粒流（流-流）是不同的。欧拉模型的应用包括气泡柱、上浮、颗粒悬浮和流化床。

根据振动流化床的实际情况，本论文采用欧拉模型进行模拟。

5设置粘性模型。

第一步，DEFINE-MODELS-VISCOUS，弹出VISCOUS MODEL对话框，选择K-EPSILO模型，点击确定。第二步，在操作窗口内键入下面的命令：

define/models/viscous/turbulence-expert/low-re-k

屏幕显示：

/define/models/viscous/turbulence-expert> low-re-k

Enable the low-Re k-epsilon turbulence model? [no]

输入y，在模型选择面板中我们就可以看见低雷模型low-re-ke model了。默认使用第0种低雷诺数模型。

第三步，Fluent中提供6种低雷诺数模型，使用low-re-ke-index 命令设定一种。low-re-ke-index

标准k-epsilo模型使用与湍流发展非常充分的湍流流动建立的，它是一种针对高雷诺数的湍流计算模型，它比零方程模型和一方程模型有了很大的改进，但是在用于强旋流、弯曲壁面流动或弯曲流线流动时会产生失真。而相较标准模型，RNG k-ε模型修正了湍动粘度，考虑了平均流动的旋转及旋流流动情况，可以更好地处理高应变率及流线弯曲成都较大的流动，它还是针对充分发展的湍流，即还是高雷诺数模型。Realizable k-ε模型一般被应用在包含有射流和混合流的自由流动、管道内流动、边界层流动等。由于实际计算出的雷诺数较小，和上述三种湍流模型都不是很匹配。而在FLUENT提供了数种专家模型，他们针对标准K-ε

进行部分修正，使其能够适合低雷诺数使用，即为低雷诺数k-epsilo模型。

6定义材料属性。

DEFINE-MATERIALS，弹出材料对话框，点CREA T按钮，首先选择空气作为气相。然后点击FLUENT DATABASE MATERIALS按钮，在材料库中任意选择一种流体，点击COPY按钮。再将该材料的密度及名称改为所需材料的材料属性，设置如下，最后点击CHANGE。

7定义相。

DEFINE-PHASE。首先定义空气为主相，操作如下：

接着设置次相为固相MILLET。点millet后点击SET按钮，弹出secondary phase 对话框，进下如下设置。

首先定义材料为GRANULAR，即为颗粒，定义颗粒粒径。Packed bed为填充床，与实际不符合，故不选择。颗粒温度模型选择PHASE PROPERTY相属性。partical differential equation为偏微分方程。固体剪切粘度包括碰撞和动力部分，摩擦部分。其中动力部分提供两种表达，默认的是SYAMLAL ET AL表达，和GIDASPOW ET AL表达，通过实验一对比后选择SYAMLAL ET AL表达式。固体体积粘度解释为颗粒压缩和扩张的抵抗力，对该项一般不存在争议，目前学术界普遍采用Lun et al 的表达式。本论文的仿真忽略摩擦粘度。填充限制设置为0.6，即初始固相的体积分数最大为0.6。

设置气固封闭关系：再PHASE对话框点击INTERACTION，设置气固相相互作用的曳力函数一般为WEN-YU,GIDASPOW,SYAMLAL-OBRIEN三种，实验一得出结论SYAMLAL-OBRIEN更符合实际。所以选择Syamlal-Obrien曳力函数模型。

（1）Syamlal-O’Brien 模型[234]

（20.4.31）

这里曳力函数采用由Dalla Valle[47]给出的形式：

（20.4.32）

这个模型是基于流化床或沉淀床颗粒的末端速度的测量，并使用了体积分数和相对雷诺数的函数关系式[193]：

（20.4.33）

这里下标l是第l液体相，s是第s固体相，

d是第s固体相颗粒的直径。

s

液体-固体交换系数有如下形式

（20.4.34）

这里s r v ,是与固体相相关的末端速度[73]：

（20.4.35） 其中

（20.4.36）

对85.0≤l α，

（20.4.37） 对85.0>α， （20.4.38） 当固体相的剪切应力根据Syamlal et al 定义时[235]（方程20.4.52），这个模型是合适的。

（2）对Wen and Yu 模型[262]，液体-固体交换系数有如下形式：

（20.4.39） 这里，

（20.4.40） Re 数由方程20.4.33定义。

这个模型适合于稀释系统。

（3）Gidaspow 模型[76]是Wen and Yu 模型[262]和Ergun 方程[62]的联合。 当8.0>l α时，液体-固体交换系数sl K 有如下形式：

（20.4.41） 这里

（20.4.42）

当8.0≤l α时，

（20.4.43） 对密集的流化床，建议使用这个模型。

由于本流化床内的粒子直径远大于粒子间的距离，这样对接近充满的颗粒包含升力是不合适，所以忽略升力的影响，在LIFT选项选择NONE。在恢复系数选项下保持默认的设置值0.9。由于第二相密度远大于第一相，所以可以忽略虚拟质量力。具体设置如下。

8编译UDF程序。

Define-user-defined-function-compiled,导入程序。

1) void DEFINE_CG_MOTION (UDFname,Dynamic_Thread * dt,real vel[ ], real omega[ ], real time,real dtime)。

此函数接口用于控制刚体的运动,用户把刚体质心运动速度和角速度分别赋值给vel和omega, FLUENT根据它们的值来自动计算出边界下一步的位置,从而实现动

边界的控制; 刚体质心的位置可以在函数接口界面对话框中定义。Dynamic Zones 中的dwall就是要控制的动边界,Motion UDF/Profile中的stc1sta010a0ph0就是UDFname,从中可看出它已被制定成用于控制dwall,理论上 FLUEN T可以通过这种方式实现无穷多个动边界的控制; C.G.Location用于设定初始位置的质

心,C.G.Orientation用于设定刚体的初始角度。一般适用于刚体本身不变形的运动。

2) void DEFINE_GEOM(char name,Domain * d,Dynamic_Thread * dt,real * position)。

此函数接口用于控制变形体的边界运动, position就是运动边界上某网格节点的

位置值,用户可以通过对其赋值达到控制效果, position [0]对应边界节点的x坐标, position [1]对应y 坐标, position [2]对应z坐标; FLUENT自动遍历所有的边界节点,因此适用于有规律的可以用函数描述的运动边界。

3) void DEFINE_ GRID_MOTION(name,d,dt,time,dtime)。

此函数接口也用于控制形体的边界运动。主要用于更加复杂的控制,用户需要自

己利用 FLUENT提供的其他函数来遍历运动边界上的节点,并对其位置进行控制,

因此 UDF编程比前面两种复杂得多。它甚至可以事先生成好边界数据,在计算中

把数据读入,完成复杂形体控制。

将振动处理为做正弦运动，即编写UDF程序使进口做正弦运动。而通过上

述三种动边界控制实现方法的比较，可以看出第一种void DEFINE_CG_MOTION

方法更适合振动流化床的模拟，改变进口边界的运动速度，从而完成正弦运动。9定义动网格。

在FLUENT中，动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况。这种流动情况即可以使一种指定的运动（随时间变化）也可以使未确定的运动（随某变化的参数变化），即边界的运动要由前一步的计算结果决定。各个时间不的体网格的更新基于边界条件新的位置，有FLUENT自动完成。

动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）和局部重划模型（local remeshing）。

弹簧近似光滑模型

在弹簧近似光滑模型中，网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后，会产生与位移成比例的力，力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡，但是在外力作用下，弹簧系统经过调整将达到新的平衡，也就是说由弹簧连接在一起的节点，将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说，从边界节点的位移出发，采用虎克定律，经过迭代计算，最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置，这就是弹簧光顺法的核心思想。

原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系，但是在非四面体网格区域（二维非三角形），最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法：

（1）移动为单方向。

（2）移动方向垂直于边界。

如果两个条件不满足，可能使网格畸变率增大。另外，在系统缺省设置中，只有四面体网格（三维）和三角形网格（二维）可以使用弹簧光顺法，如果想在其他网格类型中激活该模型，需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令

spring-on-all-shapes?，然后激活该选项即可。

动态层模型

对于棱柱型网格区域（六面体和或者楔形），可以应用动态层模型。动态层模型的中心思想是根据紧邻运动边界网格层高度的变化，添加或者减少动态层，即在边界发生运动时，如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度，就将其划分为两个网格层；如果网格层高度降低到一定程度，就将紧邻边界的两个网格层合并为一个层：

如果网格层j扩大，单元高度的变化有一临界值：

H_min>(1+alpha_s)*h_0

式中h_min为单元的最小高度，h_0为理想单元高度，alpha_s为层的分割

因子。在满足上述条件的情况下，就可以对网格单元进行分割，分割网格层可以用常值高度法或常值比例法。在使用常值高度法时，单元分割的结果是产生相同高度的网格。在采用常值比例法时，网格单元分割的结果是产生是比例为

alpha_s的网格。

若对第j层进行压缩，压缩极限为：

H_min

式中alpha_c为合并因子。在紧邻动边界的网格层高度满足这个条件时，则将这一层网格与外面一层网格相合并。

动网格模型的应用有如下限制：

（1）与运动边界相邻的网格必须为楔形或者六面体（二维四边形）网格。

（2）在滑动网格交界面以外的区域，网格必须被单面网格区域包围。

（3）如果网格周围区域中有双侧壁面区域，则必须首先将壁面和阴影区分割开，再用

滑动交界面将二者耦合起来。

（4）如果动态网格附近包含周期性区域，则只能用FLUENT 的串行版求解，但

是如果周期性区域被设置为周期性非正则交界面，则可以用FLUENT 的并行版求解。

如果移动边界为内部边界，则边界两侧的网格都将作为动态层参与计算。如果在壁面上只有一部分是运动边界，其他部分保持静止，则只需在运动边界上应用动网格技术，但是动网格区与静止网格区之间应该用滑动网格交界面进行连接。

局部重划模型

在使用非结构网格的区域上一般采用弹簧光顺模型进行动网格划分，但是如果运动边界的位移远远大于网格尺寸，则采用弹簧光顺模型可能导致网格质量下降，甚至出现体积为负值的网格，或因网格畸变过大导致计算不收敛。为了解决这个问题，FLUENT 在计算过程中将畸变率过大，或尺寸变化过于剧烈的网格集中在一起进行局部网格的重新划分，如果重新划分后的网格可以满足畸变率要求和尺寸要求，则用新的网格代替原来的网格，如果新的网格仍然无法满足要求，则放弃重新划分的结果。

在重新划分局部网格之前，首先要将需要重新划分的网格识别出来。FLUENT 中识别不合乎要求网格的判据有二个，一个是网格畸变率，一个是网格尺寸，其中网格尺寸又分最大尺寸和最小尺寸。在计算过程中，如果一个网格的尺寸大于最大尺寸，或者小于最小尺寸，或者网格畸变率大于系统畸变率标准，则这个网格就被标志为需要重新划分的网格。在遍历所有动网格之后，再开始重新划分的过程。局部重划模型不仅可以调整体网格，也可以调整动边界上的表面网格。

需要注意的是，局部重划模型仅能用于四面体网格和三角形网格。在定义了动边界面以后，如果在动边界面附近同时定义了局部重划模型，则动边界上的表面网格必须满足下列条件：

（1）需要进行局部调整的表面网格是三角形（三维）或直线（二维）。

（2）将被重新划分的面网格单元必须紧邻动网格节点。

（3）表面网格单元必须处于同一个面上并构成一个循环。

（4）被调整单元不能是对称面（线）或正则周期性边界的一部分。

动网格的实现在FLUENT 中是由系统自动完成的。如果在计算中设置了动边界，则FLUENT 会根据动边界附近的网格类型，自动选择动网格计算模型。如果动边界附近采用的是四面体网格（三维）或三角形网格（二维），则FLUENT 会自动选择弹簧光顺模型和局部重划模型对网格进行调整。如果是棱柱型网格，则会自动选择动态层模型进行网格调整。在静止网格区域则不进行网格调整。

动网格问题中对于固体运动的描述，是以固体相对于重心的线速度和角速度为基本参数加以定义的。既可以用型函数定义固体的线速度和角速度，也可以用UDF 来定义这两个参数。同时需要定义的是固体在初始时刻的位置。

使用弹簧近似光滑法网格拓扑始终不变，无需插值，保证了计算精度。但弹簧近似光滑法不适用于大变形情况，当计算区域变形较大时，变形后的网格会产生较大的倾斜变形，从而使网格质量变差，严重影响计算精度。动态分层法在生成网格方面具有快速的优势，同时它的应用也受到了一些限制。它要求运动边界附近的网格为六面体或楔形，这对于复杂外形的流场区域是不适合的。使用局部网格重划法要求网格为三角形（二维）或四面体（三维），这对于适应复杂外形是有好处的，局部网格重划法只会对运动边界附近区域的网格起作用。

设置动网格问题的步骤如下：

（1）激活动网格模型，并设定相应参数，菜单操作如下：

Define -> Dynamic Mesh -> Parameters...

（2）指定移动网格区域的运动参数，菜单操作如下：

Define -> Dynamic Mesh -> Zones... （3）保存算例文件和数据文件。（4）预览动网格设置，菜单操作为：Solve -> Mesh Motion...

Remeshing中的参数Minimum length scale和Maximum Length Scale，这两个参数你可以参考mesh scale info中的值，仅是参考，因为mesh scale info 中的值是整个网格的评价值，设置的时候看一下动网格附近的网格和整个网格区域的大小比较，然后确定这两个参数，一般来讲，动网格附近的网格较密，这些值都比整体的小，所以在设置时通常设置为比mesh scale info中的Minimum length scale大一点，比Maximum Length Scale小一点。

10.设置边界条件

k-ε湍流模型，湍动能k 和湍动耗散率值ε的初定。

湍流强度I （turbulence intensity ）按下式计算：

81')(Re

16.0-==H D u u I 其中，和分别为湍流脉动速度和平均速度，为按水里直径计算得到的雷诺数，对于圆管，水力直径等于圆管直径，对于其他的几何形状，按等效水力直径确定。湍流程度尺度l （turbulence viscosity ）按下式计算：

l=0.07L

这里，L 为关联尺寸。对于充分发展的湍流，可取L 等于水力直径。湍流粘度比正比于湍动雷诺数，一般可取1到10之间。修正的湍流粘度按下式计算： Il

u v 23

~=

turbulence kinetic energy ）按下式计算

如果一直湍流长度尺度l ，则湍动耗散率ε（turbulence

dissipation rate ）按下式式中，取0.09。如果已知湍动粘度比，则湍动耗散率按下式计算： 12-???? ??=μμ

μρεμt k C

'u u H D Re H D H D μ

μt

11.设置SOLUTION CONTROL

SIMPLE

SIMPLE 算法使用压力和速度之间的相互校正关系来强制质量守恒并获取压力场。

如果用猜测压力场p^*来解动量方程，从连续性方程离散一节中的方程5所得到的表面流量J^*_f 为：

()*

1*0**

?c c f f f p p d J J -+= 它并不满足连续性方程。因此将校正项J^'_f 加入到表面流速J^*_f 中来校正质量流速J_f ：f f f J J J '+=*

此时满足了连续性方程。SIMPLE 假定J^'_f 写成如下形式：

()10c

c f f p p

d J '-'=' 其中p^'是单元压力校正。

SIMPLE 算法将流量校正方程（方程3和5）代入到离散连续性方程（连续性方程的离散一节中的方程3）从而得到单元内压力校正p^'的离散方程。 ∑+'='nb nb

nb P b p a

p a 其中，源项b 是流入单元的净流速。

∑

=faces

N f f J b *

压力校正方程（方程7）可以用代数多重网格一节中所介绍的代数多重网格方法来解。一旦得到解，使用下面的方程校正单元压力和表面流动速度：

p p p p '+=α*

()10*c

c f f f p p

d J J '-'+= 在这里，a_p 是压力亚松驰因子（请参阅亚松驰方面的介绍）。校正后的表面流速J_f 在每一部迭代中同一地满足离散连续性方程。

欠松弛因子

由于流体力学中要求解非线性的方程,在求解过程中,控制变量的变化是很必要的,这就通过松弛因子来实现的.它控制变量在每次迭代中的变化.也就是说,变量的新值为原值加上变化量乘以松弛因子.

如:A1=A0+B*DETA

A1 新值A0 原值B 松弛因子DETA 变化量

松弛因子可控制收敛的速度和改善收敛的状况!

为1,相当于不用松弛因子

大于1,为超松弛因子,加快收敛速度

小于1,欠松弛因子,改善收敛的条件

一般来讲,大家都是在收敛不好的时候，采用一个较小的欠松弛因子。 Fluent 里面用的是欠松弛，主要防止两次迭代值相差太大引起发散。

松弛因子的值在0～1之间，越小表示两次迭代值之间变化越小，也就越稳定，但收敛也就越慢。

在FLUENT 中，所有变量的默认亚松驰因子都是对大多数问题的最优值。这个值适合于很多问题，但是对于一些特殊的非线性问题（如：某些湍流或者高Rayleigh 数自然对流问题），在计算开始时要慎重减小亚松驰因子。

使用默认的亚松驰因子开始计算是很好的习惯。如果经过4到5步的迭代残差仍然增长，你就需要减小亚松驰因子。

有时候，如果发现残差开始增加，你可以改变亚松驰因子重新计算。在亚松驰因子过大时通常会出现这种情况。最为安全的方法就是在对亚松驰因子做任何修改之前先保存数据文件，并对解的算法做几步迭代以调节到新的参数。最典型的情况是，亚松驰因子的增加会使残差有少量的增加，但是随着解的进行残差的增加又消失了。如果残差变化有几个量级你就需要考虑停止计算并回到最后保存的较好的数据文件。

三种判断收敛的方法：

1.残差达到一个可以接受的程度：默认出了能量是10^-6以外，其余的全是10^-3。

2.求解值不再随迭代发生改变：有时候，残差还在下降，但是某些监视的流动变量不再发生明显变化即可停止迭代。

3.系统的质量、动量、能量达到平衡：利用flux report 实现，要求净不平衡量小于0.2%。

一阶迎风格式

当需要一阶精度时，我们假定描述单元内变量平均值的单元中心变量就是整个单元内各个变量的值，而且单元表面的量等于单元内的量。因此，当选择一阶迎风格式时，表面值f_f被设定等于迎风单元的单元中心值。

二阶迎风格式

当需要二阶精度时，使用多维线性重建方法[5]来计算单元表面处的值。在这种方法中，通过单元中心解在单元中心处的泰勒展开来实现单元表面的二阶精度值。因此，当使用二阶迎风格式时，用下面的方程来计算表面值f_f；QUICK格式

对于四边形和六面体网格，我们可以确定它们唯一的上游和下游表面以及单元。

FLUENT还提供了计算对流变量 在表面处高阶值的QUICK格式。QUICK类型的格式[95]是通过变量的二阶迎风与中心插值加上适当的权因子得到的；12.初始化

1、为什么需要进行初始化

我们知道，在数值计算中，初始化通常发生在需要迭代计算的情况下。CFD 求解大致分为以下几步：（1）建立物理现象的数学模型。通常是N-S方程，包括瞬态项、对流项、扩散项和源项。（2）对方程进行离散。通常是建立微元控制体，利用有限体积法进行离散，在每一个控制体上应用N-S方程，最终可获得一系列代数方程。（3）对代数方程的求解。迭代计算主要发生在（2）和（3）上。由于对流项的非线性，无法直接建立代数方程，需要采用压力-速度耦合方程进行迭代计算。而对代数方程组进行迭代计算则有助于降低内存开销。

2、初始值对计算结果的影响

对于稳态问题，由于不求解瞬态项，因此初始值不会对计算结果产生影响。当然一个好的初始值能加快迭代求解收敛速度。而对于非稳态问题，我们可以将每一个时间步的求解当做是一个稳态计算过程，因此，一个收敛的时间步对于初始值是不敏感的。但是非稳态计算存在这样的一个问题：下一个时间步是以上一

个时间步的计算结果作为初始值进行计算的，因此，如果一个时间步内计算未达到收敛，则该时间点上的计算结果是不可信或无效的，且会影响到下一时间步计算收敛速度。此时可以考虑加大内循环次数。

3、数学上的解释

所有的非稳态流动及波动现象、非稳态传热均属于步进问题，这类问题的控制方程为双曲型或抛物型，他们的最大特点在于：计算域中的物理量依赖于边界上的初始值。

4、FLUENT中的初始化

有以下方式：（1）从边界条件计算（2）使用all-zone计算平均值（3）直接输入初始值。

13. 设置监视器

首先设置残差监视器。设置残差收敛标准为0.001，即为在每一个时间步内迭代，当残差达到这个标准时，便进入下一时间步继续迭代。残差是cell各个face 的通量之和，当收敛后，理论上当单元内没有源项使各个面流入的通量也就是对物理量的输运之和应该为零。最大残差或者RSM残差反映流场与所要模拟流场（只收敛后应该得到的流场，当然收敛后得到的流场与真实流场之间还是存在一定的差距）的残差，残差越小越好，由于存在数值精度问题，不可能得到0残差，对于单精度计算一般应该低于初始残差1e-03以下才好，当注意具体情况，看各个项的收敛情况（比方说连续项不易收敛而能量项容易）。一般在FLUENT中可以进行进出口流量监控，当残差收敛到一定程度后，还要看进出口流量是否稳定平衡，才可确定收敛与否（翼型计算时要监控升阻力的平衡）。残差在较高位震荡，需要检查边界条件是否合理，其次检查初始条件是否合理，必如激波的流场，初始条件的不合适会造成流场的振荡。有时流场可能有分离或者回流，这本身是

非定常现象，计算时残差会在一定程度上发生振荡，这是如果进出口流量是否达到稳定平衡，也可以认为流场收敛。另外fluent缺省采用多重网格，在计算后期将多从网格设置为0可以避免一些波长的残差在细网格上发生震荡。

其次设置面监视器。监视各个面上的所需数据随时间的变化，在本论文的仿真中，需要检测各个高度层的体积分数变化。故设置相应的面监视器。

14 初始化物料

设置物料高度为100mm。首先ADAPT-REGION…，创建一个四方形区域，点击MARK。即创建出物料所处的位置hexahedron-r0。

其次初始化后，DEFINE-INITIALIZE-PATCH….在设置在上步设置的区域内的MILLET的体积分数为0.6，后点PATCH。可点GRID-DISPLAY-CONTOURS查看体积分数图，确认初始化成功。具体设置如下图所示。

女病人留置导尿术操作流程,用物准备

女病人留置导尿术 用物准备：（1）外阴消毒包：包布1条：内置治疗碗1个，（一次性）碘伏消毒棉球12块，弯盘1只，血管钳1把，手套或指套2只。 （2）无菌导尿包：包布1条：内置弯盘2只，血管钳2把，小药杯1个，（一次性）碘伏消毒棉球4块，（一次性）液状石蜡棉球1块，洞巾1条，纱布2块，（一次性）装满的10ml生理盐水注射器1只。 （3）其他：治疗盘1个，小橡胶单和一次性垫巾，无菌持物钳和容器，无菌手套，一次性双腔气囊导尿管2条（注明：其中1条备用），一次性1000ml集尿袋，便盆及便盆巾，必要时准备屏风。 简单操作流程：（规定15min内完成） 1、核对解释：携用物至床旁，核对医嘱、床号、姓名，向病员说明导尿目的，以取得合作。能自理者嘱病员清洗外阴，不能起床者，护士协助洗净。 2、评估环境，安置体位；松开床尾被，站于病人右侧，病人取仰卧屈膝位，双腿略向外展，脱去对侧裤腿，盖在近侧腿上，对侧大腿用盖被遮盖，露出会阴。将小橡胶单及一次性垫巾铺于病人臀下。 3、首次消毒：弯盘置于近会阴处，治疗碗与弯盘放于病员两腿之间，左手戴手套或指套，右手持血管钳夹消毒棉球擦洗外阴（依次消毒阴

阜、大阴唇），左手分开大阴唇，消毒小阴唇及尿道口至肛门（自外向内，由上而下，先对侧后近侧，每处2次，每个棉球限用一次）将污棉球放于弯盘内，脱下手套或指套放于弯盘内，撤于床尾。 4、开包铺巾：无菌导尿包置于病人两腿间打开，持物钳夹取一次性双腔气囊导尿管及集尿袋于无菌区域内，戴无菌手套，铺洞巾，使洞巾与导尿包包布形成一无菌；小药杯内放消毒棉球和弯盘一起置于会阴处，检查导尿管是否漏气，石蜡油棉球润滑双腔气囊导尿管前端放于另一弯盘以备用。 5、再次消毒；左手分开并固定小阴唇，右手用止血钳夹取消毒棉球自上而下，由内向外分别消毒尿道口（在尿道口轻轻旋转消毒后向下擦洗，共两次）及小阴唇，每个棉球限用一次。擦洗完毕用血管钳将弯盘及污棉球移至床尾。 6、插管导尿：嘱病人张口呼吸，右手持血管钳将导尿管对准尿道口轻轻插入尿道约4-6cm，见尿液流出再插入1cm，松开左手，固定导尿管，将尿液引入弯盘内，及时夹住导尿管末端，右手持集尿袋连接上双腔气囊导尿管置于床栏下，然后往水囊腔内注入10ml生理盐水以固定导尿管留置导尿，纱布擦净会阴部，打开导尿管末端开始放尿，首次放尿量不超过1000ml。 7、整理用物，做好记录：脱下手套于弯盘内，撤去洞巾，床尾用物及小橡胶单于治疗车下层，协助病人穿裤取舒适卧位并告知注意事

学习fluent(流体常识及软件计算参数设置)

luent 中一些问题 ( 目录 ) 离散化的目的 计算区域的离散及通常使用的网格 控制方程的离散及其方法 各种离散化方法的区别 8 9 10在GAMBIT 中显示的“check 主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大 致注意到哪些细节？ 11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克 服这种情况呢？ 12在设置GAMBIT 边界层类型时需要注意的几个问题： a 、没有定义的边界线如何处理？ b 、计算域内的内部边界如何处理( 2D )？ 13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪 些？ 14 20 何为流体区域( fluid zone )和固体区域( solid zone )？为什么要使用区域的概念？ FLUENT 是怎样使用区域的？ 15 21 如何监视 FLUENT 的计算结果？如何判断计算是否收敛？在 FLUENT 中收敛准则是 如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些 参数？解决不收1 如何入门 2 CFD 2.1 2.2 2. 3 2.4 2.5 2.6 计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语 理想流体( Ideal Fluid )和粘性流体( Viscous Fluid ) 牛顿流体( Newtonian Fluid )和非牛顿流体( non-Newtonian Fluid ) 可压缩流体 ( Compressible Fluid )和不可压缩流体( Incompressible Fluid ) 层流( Laminar Flow )和湍流( Turbulent Flow ) 定常流动( Steady Flow )和非定常流动( Unsteady Flow ) 亚音 速流动 (Subsonic) 与超音速流动( Supersonic ) 热传导( Heat Transfer )及扩散 ( Diffusion ) 2.7 3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常 使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有 什么不 同？ 3.1 3.2 3.3 3.4 4 常见离散格式的性能的对比(稳定性、精度和经济性) 5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是 什 么？ 6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反 而比 可压缩流动有更多的困难？ 6.1 可压缩 Euler 及 Navier-Stokes 方程数值解 6.2 不可压缩 Navier-Stokes 方程求解 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？ 在数值计算中，偏微分方程的 双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？ 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标 系？什么叫网格独立解？

男病人导尿操作流程

男病人导尿操作流程 一、目的： 1、作细菌培养，测量膀胱容量、压力及检查残余尿量，鉴别尿闭及尿潴留，协助诊断。 2、为尿潴留病人放出尿液，以减轻痛苦。 3、盆腔内器官手术前导尿，以排控膀胱，避免手术中误伤。 4、保留导尿管用于昏迷、尿失禁或会阴部有损伤时，以保持局部干燥、清洁；某些泌尿系统疾病手术后，以促使膀胱功能的恢复及切口的愈合。 二、评估： 1、核对床号，姓名，评估有无膀胱、尿道、前列腺疾病，患者膀胱充盈程度 2、向患者解释导尿的目的，注意事项，取得配合。 三、准备： 1、个人准备：衣帽整洁、洗手、戴口罩 2、用物准备：一次性无菌导尿包（弯盘2个、治疗盘一个、塑料镊子2把、塑料卵圆钳1把、碘伏棉球2袋、石蜡油棉球1袋，橡胶手套3只、双腔气囊导尿管1根、洞巾1块、10ml一次性射器1个（内盛灭菌水10ml）、纱布2块、尿袋、无菌标本试管1个、）、尿垫1块、别针1个、核对效期及必要时备屏风、手消毒凝胶 四、操作程序： 1、备齐用物，携至病人床旁，核对，解释。将治疗盘放在床旁桌上，便盆放于右侧床下。 2、关门窗，大房间用屏风遮挡。请相关人员回避，协助病人清洗外阴（自理病人自行清洗）。 3、再次核对并向病人说明以取得合作，松开床尾盖被。 4、协助病人脱对侧裤腿盖在近侧腿上，盖上浴巾，将盖被斜盖在对侧腿上。 5、嘱病人仰卧屈膝，双腿外展，露出外阴，将尿垫垫于臀下。 6、打开无菌导尿包，将第一个弯盘放于两腿之间，取碘伏棉球倒入弯盘内右侧，左手戴手套，右手用镊子取棉球依次擦洗阴阜、阴茎、阴囊，左手用纱布裹住阴茎将包皮向后推暴露尿道口，自尿道口向外向后旋转擦拭尿道口、龟头、及冠状沟。消毒时污棉球放在弯盘左侧，每个棉球只用一次，脱手套放入弯盘内与治疗碗一并移至床尾，洗消手。 7、把全部打开无菌导尿包移至两腿之间，将无菌包上半幅垫于臀下。戴手套，铺好洞巾，（洞巾下缘连接导尿包布，形成一无菌区）置弯盘于会阴部。 8、检查导尿管是管通畅，气囊是否漏气。润滑导尿管前端18-20厘米放于治疗盘内。打开碘棉球袋，倒入弯盘右侧、左手取纱布扶阴茎使之与腹壁成60度角，将包皮后推露出尿道口再次消毒，由尿道口向外向后旋转擦拭尿道口、龟头、及冠状沟，消毒时污棉球放在弯盘左侧，每个棉球只用一次。 9、嘱病人放松，做深呼吸右手换卵圆钳，持卵圆钳夹导尿管轻轻插入20cm～22cm，见尿后再插入1-2cm，固定导尿管将尿液引流入治疗盘内(需要时可留取尿标本)，嘱患者放松。 10、导尿毕，拔除尿管，用纱布擦净外阴。持续导尿者，将注射器接气囊管注入无菌水10ml以固定尿管，连接一次性尿袋，尿袋引流管用别针挂于床旁，尿管标识粘贴引流管上与床持平。 11、撤去用物，脱手套，协助病人穿好裤子，整理床单位。 12、处理用物，洗手。询问病人需要，酌情开窗通风，撤去屏风。 13、记录尿量、颜色。如有标本及时送检。 五、注意事项 1、选择光滑和粗细适宜的导尿管，插管动作要轻、慢，注意尿道的三个狭窄，以免损伤尿道粘膜。 2、为女病人导尿时，如误入阴道，应更换导尿管重新插入 3、若膀胱高度膨胀或病人极度衰弱，第一次排放尿液不宜过快且不应超过1000ml，以

FLUENT中文全教程1-250

FLUENT 教程 赵玉新 I、目录 第一章、开始 第二章、操作界面 第三章、文件的读写 第四章、单位系统 第五章、读入和操作网格 第六章、边界条件 第七章、物理特性 第八章、基本物理模型 第九章、湍流模型 第十章、辐射模型 第十一章、化学输运与反应流 第十二章、污染形成模型 第十三章、相变模拟 第十四章、多相流模型 第十五章、动坐标系下的流动 第十六章、解算器的使用 第十七章、网格适应 第十八章、数据显示与报告界面的产生 第十九章、图形与可视化 第二十章、Alphanumeric Reporting 第二十一章、流场函数定义 第二十二章、并行处理 第二十三章、自定义函数 第二十四章、参考向导 第二十五章、索引（Bibliography） 第二十六章、命令索引 II、如何使用该教程 概述 本教程主要介绍了FLUENT 的使用，其中附带了相关的算例，从而能够使每一位使用 者在学习的同时积累相关的经验。本教程大致分以下四个部分：第一部分包括介绍信息、用户界面信息、文件输入输出、单位系统、网格、边界条件以及物理特性。第二和第三部分包含物理模型，解以及网格适应的信息。第四部分包括界面的生成、后处理、图形报告、并行处理、自定义函数以及FLUENT 所使用的流场函数与变量的定义。 下面是各章的简略概括 第一部分： z开始使用：本章描述了FLUENT 的计算能力以及它与其它程序的接口。介绍了如何对具体的应用选择适当的解形式，并且概述了问题解决的大致步骤。在本章中，我们给出

了一个可以在你自己计算机上运行的简单的算例。 z使用界面：本章描述了用户界面、文本界面以及在线帮助的使用方法。同时也提供了远程处理与批处理的一些方法。（请参考关于特定的文本界面命令的在线帮助） z读写文件：本章描述了FLUENT 可以读写的文件以及硬拷贝文件。 z单位系统：本章描述了如何使用FLUENT 所提供的标准与自定义单位系统。 z读和操纵网格：本章描述了各种各样的计算网格来源，并解释了如何获取关于网格的诊断信息，以及通过尺度化（scale）、分区（partition）等方法对网格的修改。本章还描述了非一致（nonconformal）网格的使用. z边界条件：本章描述了FLUENT 所提供的各种类型边界条件，如何使用它们，如何定义它们and how to define boundary profiles and volumetric sources. z物理特性：本章描述了如何定义流体的物理特性与方程。FLUENT 采用这些信息来处理你的输入信息。 第二部分： z基本物理模型：本章描述了FLUENT 计算流体流动和热传导所使用的物理模型（包括自然对流、周期流、热传导、swirling、旋转流、可压流、无粘流以及时间相关流）。以及在使用这些模型时你需要输入的数据，本章也包含了自定义标量的信息。 z湍流模型：本章描述了FLUENT 的湍流模型以及使用条件。 z辐射模型：本章描述了FLUENT 的热辐射模型以及使用条件。 z化学组分输运和反应流：本章描述了化学组分输运和反应流的模型及其使用方法。本章详细的叙述了prePDF 的使用方法。 z污染形成模型：本章描述了NOx 和烟尘的形成的模型，以及这些模型的使用方法。 第三部分： z相变模拟：本章描述了FLUENT 的相变模型及其使用方法。 z离散相变模型：本章描述了FLUENT 的离散相变模型及其使用方法。 z多相流模型：本章描述了FLUENT 的多相流模型及其使用方法。 z Flows in Moving Zones（移动坐标系下的流动）：本章描述了FLUENT 中单一旋转坐标系，多重移动坐标系，以及滑动网格的使用方法。 z Solver 的使用：本章描述了如何使用FLUENT 的解法器（solver）。 z网格适应：本章描述了explains the solution-adaptive mesh refinement feature in FLUENT and how to use it 第四部分： z显示和报告数据界面的创建：本章描述了explains how to create surfaces in the domain on which you can examine FLUENT solution data z图形和可视化：本章描述了检验FLUENT 解的图形工具 z Alphanumeric Reporting：本章描述了如何获取流动、力、表面积分以及其它解的数据。 z流场函数的定义：本章描述了如何定义FLUENT 面板内出现的变量选择下拉菜单中的流动变量，并且告诉我们如何创建自己的自定义流场函数。 z并行处理：本章描述了FLUENT 的并行处理特点以及使用方法 z自定义函数：本章描述了如何通过用户定义边界条件，物理性质函数来形成自己的FLUENT 软件。 如何使用该手册 z根据你对CFD 以及FLUENT 公司的熟悉，你可以通过各种途径使用该手册 对于初学者，建议如下：

学习fluent (流体常识及软件计算参数设置)

luent中一些问题----(目录) 1 如何入门 2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语 2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid） 2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid） 2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid） 2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow） 2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow） 2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic） 2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion） 3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不 同？ 3.1 离散化的目的 3.2 计算区域的离散及通常使用的网格 3.3 控制方程的离散及其方法 3.4 各种离散化方法的区别 4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性） 5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？ 6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？ 6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解 6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解 7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？ 8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？ 9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？ 10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？ 11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？ 12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？ b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？ 13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？ 14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？ 15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收

fluent使用基本步骤

fluent使用基本步骤 步骤一：网格 1．读入网格（*．msh） File →Read →Case 读入网格后，在窗口显示进程 2．检查网格 Grid →Check Fluent对网格进行多种检查，并显示结果。注意最小容积，确保最小容积值为正。 3．显示网格 Display →Grid ①以默认格式显示网格 能够用鼠标右键检查边界区域、数量、名称、类型将在窗口显示，本操作关 于同样类型的多个区域情形专门有用，以便快速区别它们。 4．网格显示操作 Display →Views （a）在Mirror Planes面板下，axis （b）点击Apply,将显示整个网格 （c）点击Auto scale, 自动调整比例，并放在视窗中间 （d）点击Camera,调整目标物体位置 （e）用鼠标左键拖动指标钟，使目标位置为正 （f）点击Apply，并关闭Camera Parameters 和Views窗口 步骤二：模型 1. 定义瞬时、轴对称模型

Define →models→Solver （a）保留默认的，Segregated解法设置，该项设置，在多相运算时使用。 （b）在Space面板下,选择Axisymmetric （c）在Time面板下，选择Unsteady 2. 采纳欧拉多相模型 Define→Models→Multiphase (a) 选择Eulerian作为模型 （b）假如两相速度差较大，则需解滑移速度方程 （c）假如Body force比粘性力和对流力大得多，则需选择implicit body force 通过考虑压力梯度和体力，加快收敛 （d）保留设置不变

辐射和对流模型Fluent参数设置

辐射和对流模型Fluent参数设置 1.读入***.mesh文件，并对网格文件进行进行检查，Grid→cheek，主要看最小体积和最小面积不能为负，之后进行刻度转换，Grid→scale，在Gmbit 里面建模默认尺寸为米，与实际尺寸之间要进行转化，如下图： 2.选择求解器，Define→Models→sover……根据情况选择，如上图：接着选择辐射模型，Define→Models→Radiation，如下图，当Radiation Model面板上 点击ok时，会出现一个信息提示框，告诉你新 的材料物性被添加了，你将在后面设置物性参 数，因此现在只需单击ok确认这个信息即可， 如下图： 注意：当你激活辐射模型后，Fluent会自动打开能量求解器，如下图： 不用再Define→Models→Energy……

3.设置流体粘性，由于模型中空气流速比较大，设成双方程模型：如下图： 4.设置操作条件，此模型此有流体，属有重力情况，Define→Operating Conditions，选中 Gravity.Y方向加速度设置为-9.8 2 m,击OK确定。 /s 设置工作温度，在后面要激活的Boussinesq model要用到，（Boussinesq model：

考虑温度变化而忽略压强变化引起的密度变化叫做Boussinesq 假设） 5. 定义材料并设置其物理属性 Define →Material …… 先定义空气物性，要定义成有浮力的，取Boussinesq 选项。 Density=1.1653/m kg ，()k kg j C p ?=/1005 Thermal Conductivity=0.0267()k m w ?/，Material Type ：fluid ； Thermal Expansion Coefficient =0.0033()k /1。 通过滚动条使先前面板中不可见的物性显示出来。在Scattering Coefficient 和Scattering Phase Function 中保持默认值，在要解决的问题中不涉及到散射问题；设定热扩散系数（用boussinesq 模型时）为1e-5K -1。单击Change/Create ，关闭Materials 面板。 6.设置边界条件Define → Boundary Conditions ……

Fluent求解参数设置

求解参数设置（Solution Methods/Solution Controls）： 在设置完计算模型和边界条件后，即可开始求解计算了，因为常会出现求解不收敛或者收敛速度很慢的情况，所以就要根据具体的模型制定具体的求解策略，主要通过修改求解参数来完成。在求解参数中主要设置求解的控制方程、选择压力速度耦合方法、松弛因子、离散格式等。 在VOF模型中，PISO比较适合于不复杂的流体，SIMPLE和SIMPLEC适合于可压缩的流体或者处于封闭域中的流体。 ? 求解的控制方程: 在求解参数设置中，可以选择所需要求 解的控制方程。可选择的方程包括Flow(流动方 程)、Turbulence(湍流方程)、Energy(能量方 程)、Volume Fraction(体积分数方程)等。在 求解过程中，有时为了得到收敛的解，先关闭 一些方程，等一些简单的方程收敛后，再开启 复杂的方程一起计算。 ? 选择压力速度耦合方法: 在基于压力求解器中，FLUENT提供了压 力速度耦合的4种方法，即SIMPLE、 SIMPLEC(SIMPLE．Consistent)、PISO以及 Coupled。定常状态计算一般使用SIMPLE或者 SIMPLEC方法，对于过渡计算推荐使用PISO方 法。PISO方法还可以用于高度倾斜网格的定常 状态计算和过渡计算。需要注意的是压力速度 耦合只用于分离求解器，在耦合求解器中不可 以使用。 在FLUENT中，可以使用标准SIMPLE算法和SIMPLEC算法，默认是SIMPLE算法，但对于许多问题如果使用SIMPLEC可能会得到更好的结果，尤其是可以应用增加的亚松弛迭代时。 对于相对简单的问题(如没有附加模型激活的层流流动)，其收敛性可以被压力速度耦合所限制，用户通常可以使用SIMPLEC算法很快得到收敛解。在SIMPLEC算法中，压力校正亚松弛因子通常设为1.0，它有助于收敛，但是，在有些问题中，将压力校正松弛因子增加到1.0可能会导致流动不稳定，对于这种情况，则需要使用更为保守的亚松弛或者使用SIMPLE算法。对于包含湍流或附加物理模型的复杂流动，只要用压力速度耦合做限制，SIMPLEC就会提高收敛性，它通常是一种限制收敛性的附加模拟参数，在这种情况下，SIMPLE和SIMPLEC 会给出相似的收敛速度。 对于所有的过渡流动计算，推荐使用PISO算法邻近校正。它允许用户使用大的时间步，而且对于动量和压力都可以使用亚松弛因子1.0。对于定常状态问题，具有邻近校正的PISO并不会比具有较好的亚松弛因子的SIMPLE或SIMPLEC好。对于具有较大扭曲网格上的定常状态和过渡计算推荐使用PISO倾斜校正。 当使用PISO邻近校正时，对所有方程都推荐使用亚松弛因子为1.0或者接近1.0。如果只对高度扭曲的网格使用PISO倾斜校正，则要设定动量和压力的亚松弛因子之和为1.0(例如，压力亚松弛因子0.3，动量亚松弛因子0.7)。

FLUENT知识点解析(良心出品必属精品)

一、基本设置 1．Double Precision的选择 启动设置如图，这里着重说说Double Precision（双精度）复选框，对于大多数情况，单精度求解器已能很好的满足精度要求，且计算量小，这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题，使用双精度求解器可能更有利[1]。 a.几何特征包含某些极端的尺度（如非常长且窄的管道），单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。 b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体，而某一个区域的压力特别大（因为用户只能设定一个总体的参考压力位置），此时，双精度求解器可能更能体现压差带来的流动（如渐缩渐扩管的无粘与可压缩流动模拟）。 c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格，使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题，此时，使用双精度求解器可能会有所帮助。 [1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战：FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:114-116

2．网格光顺化 用光滑和交换的方式改善网格：通过Mesh下的Smooth/Swap来实现，可用来提高网格质量，一般用于三角形或四边形网格，不过质量提高的效果一般般，影响较小，网格质量的提高主要还是在网格生成软件里面实现，所以这里不再用光滑和交换的方式改善网格，其原理可参考《FLUENT全攻略》（已下载）。 3．Pressure-based与Density-based 求解器设置如图。下面说一说Pressure-based和Density-based 的区别： Pressure-Based Solver是Fluent的优势，它是基于压力法的求解器，使用的是压力修正算法，求解的控制方程是标量形式的，擅长求解不可压缩流动，对于可压流动也可以求解；Fluent 6.3以前的版本求解器，只有Segregated Solver和Coupled Solver，其实也是Pressure-Based Solver的两种处理方法；

详细FLUENT实例讲座翼型计算

详细FLUENT实例讲座翼型计算 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑

CAE联盟论坛精品讲座系列 详细FLUENT实例讲座-翼型计算 主讲人：流沙 CAE联盟论坛总版主 1.1 问题描述 翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为 RAE2822，其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫，攻角3.19°情况下，翼型的升阻系数及流场分布，并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。 b5E2RGbCAP 1.p ng(12.13 K>2018/7/29 23:41:251.2 FLUENT前处理设置Step 1：导入计算模型 以3D，双精度方式启动FLUENT14.5。 利用菜单【File】>【Read】>【Mesh…】，在弹出的文件选择对话框中选择网格文件rae2822_coarse.msh，点击OK按钮选择文件。如图2所示。p1EanqFDPw

点击FLUENT模型树按钮General，在右侧设置面板中点击按钮Display…，在弹出的设置对话框中保持默认设置，点击Display按钮，显示网格。如图3所示。DXDiTa9E3d 2.png(11.51 K>2018/7/29 23:41:25

3.png(33.41 K>2018/7/29 23:41:253-2.png(52.04 K>2018/7/29 23:41:25Step 2：检查网格 采用如图4所示步骤进行网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点，在右侧面板中通过按钮Scale…、Check及 Report Quality实现网格检查。 4.png(12. 10 K>RTCrpUDGiT2018/7/29 23:41:25点击按钮Check，在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出，网格尺寸分布： x轴：-48.97~50m

离心风机CFD模拟及改进

2005 Fluent 中国用户大会论文集 由于CFD计算可以相对准确地给出流体流动的细节,如速度场、压力场、温度场等特性,因而不仅可以准确预测流体产品的整体性能,而且很容易从对流场的分析中发现产品和工程设计中的问题,所以在国外已经逐步得到广泛的应用。另外,跨学科组合优化设计方法也已经成为复杂叶轮产品的设计平台。 如今,CFD技术运用于风机的实例在我国已不少见,但由于计算机计算能力的限制,模型过于简单。如单独一个离心叶轮的流道或单独算一个蜗壳;或运用一个流道与蜗壳迭代计算的方法研究风机内部流动,上述模型均忽略了由于蜗壳型线的非对称而导致叶轮各叶道流动呈现的非对称流动特征,而且从离心风机通道内流场分析来看,各部件间的相互影响很严 重,所以,必须充分考虑它们之间的相互影响,不能孤立地分别研究[2]。 本文应用Fluent流动分析软件,计算某型号离心通风机全流场,详细得到通风机内部流场流动情况,并根据气动流场,对叶轮前盘 形状和蜗壳出口部位等进行优化设计,同 时,运用多学科优化平台软件OPTIMUS集成流体计算软件FLUENT,优化计算通风机进口型线,比较集成优化型线与单独用Fluent 反复计算的结果,两者基本接近,说明集成优化是可信的。 将流动区域分为三部分:通风机进口部分、叶轮和蜗壳。进口部分和蜗壳是静止元件,叶轮转动,采用gambit进行参数化建模。整个通风机的网格数为80 万,网格采用四面体和六面体混合的非结构网格技术。

气体在通风机内流动时,它的气动性能在很大程度上由它本身的造型决定。由于流道形状、哥氏力和粘性力的影响,通风机内的气体流动十分复杂。一般认为气流在叶轮内的相对运动和在静止元件内的绝对运动为定常流,而且通风机内的气体压强变化不大,可忽略气体的压缩性。因此,通风机内的流动是三维、定常、不可压缩流动。求解相对稳定的、三维不可压缩雷诺平均N-S方程,湍流模型采用标准的εκ?两方程模型,采用一阶迎风格式离散方程,用SIMPLE方法求解控制方程。在OPTIMUS提供的优化算法中,采用序列二次规划算法。 3 数值计算结果与分析 3.1原通风机建模及数值模拟原有离心通风机存在风量不足、风压不均匀等问题,所以首先对原通风机模型进行数值模拟,分析其内部气流流动状况,找出问题所在。图 1 原通风机子午面的速度分布表2 原通风机回转面的速度分布叶轮出口部位的速度 分布很不均匀,在叶轮前半部分,叶轮不出风反而进风,所以此处有较多逆流存在。观察叶轮子午面上速度分布如图1所示,可以看到叶轮出口明显的逆流现象。风机出风口有较多逆流现象,如图2所示。通过上述流场仿真计算,可以确定原通风机的气动性能很不好。分析气动流场,认为性能差的原因主要基于三个方面:1叶片进口部位缺乏导流部分,气体流动的流线不能折转,所以造成叶片前半部分压强低,产生逆流。由于叶轮出口有较多逆流,导致进入蜗壳的气流速度不均匀。2原模型叶轮 采用前向叶片,叶轮的前盘采用平前盘。平前盘制造简单,但对气流的流动情况有不良影响[3]。3通风机蜗壳出口的面积过大,所以在蜗壳出口处压力过低而产生较多的逆流。3.2通风机改型优化计算优化是对通风机改型以得到较好 气动性能的过程。针对原通风机模型气动流场中存在的问题,在结构上作一些相应修改。3.2.1 改进模型A 针对原通风机模型计算中存在的叶片前半部分逆流 现象严重的问题,将叶轮前盘改为弧线型,使计算结果改善。但由于将叶轮的前盘改为弧形,而使叶轮出口宽度减小,所以为了不降低流量,将叶轮的轴向尺寸增加。叶轮出口宽度增加到252mm。如此改动后,叶轮沿子午面速度分布如图3所示。改为 弧形前盘,对气流进行导流,则气动性能改善。与原模型相比,通风机的出口风压增加24.9%,出口流量增加17%,轴功率增加9.4%,效率增加7.6%。2005 Fluent 中国用户大会论文集90 气动性能有所改善,但轴功率增加。通过观察通风机内部气流 的流动情况,叶轮进口部位的流动得到好转,但蜗壳出口部位的流动仍然不好,蜗壳

Fluent_操作手册

第01章fluent简单算例21 FLUENT是用于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。 对于大梯度区域，如自由剪切层和边界层，为了非常准确的预测流动，自适应网格是非常有用的。 FLUENT解算器有如下模拟能力： ●用非结构自适应网格模拟2D或者3D流场，它所使用的非结构网格主要有三角形/五边 形、四边形/五边形，或者混合网格，其中混合网格有棱柱形和金字塔形。（一致网格和悬挂节点网格都可以） ●不可压或可压流动 ●定常状态或者过渡分析 ●无粘，层流和湍流 ●牛顿流或者非牛顿流 ●对流热传导，包括自然对流和强迫对流 ●耦合热传导和对流 ●辐射热传导模型 ●惯性（静止）坐标系非惯性（旋转）坐标系模型 ●多重运动参考框架，包括滑动网格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面 ●化学组分混合和反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型 ●热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源 ●粒子，液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算，包括了和连续相的耦合 ●多孔流动 ●一维风扇/热交换模型 ●两相流，包括气穴现象 ●复杂外形的自由表面流动 上述各功能使得FLUENT具有广泛的应用，主要有以下几个方面 ●Process and process equipment applications ●油/气能量的产生和环境应用 ●航天和涡轮机械的应用 ●汽车工业的应用 ●热交换应用 ●电子/HV AC/应用 ●材料处理应用 ●建筑设计和火灾研究 总而言之，对于模拟复杂流场结构的不可压缩/可压缩流动来说，FLUENT是很理想的软件。 当你决定使FLUENT解决某一问题时，首先要考虑如下几点问题：定义模型目标：从CFD模型中需要得到什么样的结果？从模型中需要得到什么样的精度；选择计算模型：你将如何隔绝所需要模拟的物理系统，计算区域的起点和终点是什么？在模型的边界处使用什么样的边界条件？二维问题还是三维问题？什么样的网格拓扑结构适合解决问题？物理模型的选取：无粘，层流还湍流？定常还是非定常？可压流还是不可压流？是否需要应用其它的物理模型？确定解的程序：问题可否简化？是否使用缺省的解的格式与参数值？采用哪种解格式可以加速收敛？使用多重网格计算机的内存是否够用？得到收敛解需要多久的时间？在使用CFD分析之前详细考虑这些问题，对你的模拟来说是很有意义的。当你计划一

fluent 使用基本步骤

fluent 使用基本步骤 步骤一：网格 读入网格（*．msh） File →Read →Case 读入网格后，在窗口显示进程 检查网格 Grid →Check Fluent对网格进行多种检查，并显示结果。注意最小容积，确保最小容积值为正。 显示网格 Display →Grid 以默认格式显示网格 能够用鼠标右键检查边界区域、数量、名称、类型将在窗口显示，本操作关于同样类型的多个区域情形专门有用，以便快速区不它们。 网格显示操作 Display →Views 在Mirror Planes面板下，axis 点击Apply,将显示整个网格 点击Auto scale, 自动调整比例，并放在视窗中间 点击Camera,调整目标物体位置 用鼠标左键拖动指标钟，使目标位置为正 点击Apply，并关闭Camera Parameters 和Views窗口 步骤二：模型 1. 定义瞬时、轴对称模型 Define →models→Solver 保留默认的，Segregated解法设置，该项设置，在多相运算时使用。

在Space面板下,选择Axisymmetric 在Time面板下，选择Unsteady 2. 采纳欧拉多相模型 Define→Models→Multiphase (a) 选择Eulerian作为模型 （b）如果两相速度差较大，则需解滑移速度方程 （c）如果Body force比粘性力和对流力大得多，则需选择implicit b ody force 通过考虑压力梯度和体力，加快收敛 （d）保留设置不变 3. 采纳K-ε湍流模型（采纳标准壁面函数） Define →Models →Viscous (a) 选择K-ε( 2 eqn 模型) (b) 保留Near wall Treatment面板下的Standard Wall Function设置 在K-εMultiphase Model面板下，采纳Dispersed模型，dispersed湍流模型在一相为连续相，而材料密度较大情形下采纳，而且Stocks数远小于1，颗粒动能意义不大。 4．设置重力加速度 Define →Operating Conditions 选择Gravity 在Gravitational Acceleration下x或y方向填上－9.81m/s2 步骤三：材料 Define →Materials 复制液相数据作为差不多相 在Material面板。点击Database, 在Fluid Materials 清单中，选Water -Liquid (h2o(1))

导尿技术操作流程及语言沟通

导尿技术操作流程及语言沟通 一、护士自身准备：着装整洁规范、仪表端庄大方 二、用物准备：①治疗盘：一次性导尿包（弯盘2个、导尿管一根， 血管钳2把、小药杯、棉球数个、孔巾、消毒液、液状石蜡、无菌手套、持物钳及容器）②垫巾、橡胶单、便盆及便盆布、屏风、胶布③无菌外阴消毒包：弯盘、治疗碗内盛大棉球8-10个、血管钳或镊子1个、单只左手套。④记录单 三、操作 （一）操作前评估 护士：您好！（查看床头卡、床号），可以告诉我您叫什么名字吗？患者：“我叫王丽”。护士：“4-2床王丽，（核对腕带），我是您的责任护士张红，今天要给您做子宫肌瘤手术，为了术中术后便于观察尿量，遵医嘱需给您下个尿管，以利于疾病恢复，请您不要紧张，操作时我会动作轻柔点。您还有问题吗？您如果有担心可以告诉我。”患者：“下尿管我担心疼痛，还担心感染，希望您能注意这两点。”护士：“好的，我会很小心，如果可以的话您可以先清洗一下会阴，我呆会来给您下尿管。 （二）、1、携用物至患者床旁，再次核对患者床号、姓名及手腕带。您是4-2床王丽吗？我是您的责任护士张红，遵医嘱我要为您下尿管，请您配合。关闭门窗，用屏风为患者遮挡，协助做好准备。2、

操作者站在患者一侧，移床旁椅在同侧床尾，置便器，打开便器巾3、松开床尾盖被折于对侧，请您抬起臀部，我帮您把裤子脱下来，脱下右侧裤腿盖于左侧腿上，取屈膝仰卧位，暴露外阴4、请您再抬起臀部，将橡胶单、垫巾垫于患者臀下5、外阴消毒包在灭菌有效期内，打开外阴消毒包，置弯盘于近外阴处，置治疗碗于两腿间，倒消毒液浸湿棉球6、我现在给您消毒皮肤，可能会感觉有点凉，请您不要紧张。戴左手手套，右手持血管钳夹紧棉球，按顺序消毒阴阜，大阴唇，再以左手分开阴阜，擦小阴唇及尿道口到肛门（由外到内，由上到下，每个棉球只用一次）7、在患者两腿之间打开导尿包，用持物钳夹取物品，盛棉球药杯放在右下角包布上，倒入消毒液8、戴手套，铺洞巾，孔巾与导尿包形成一无菌区，拿弯盘放于外阴部，告知患者双手不能触摸会阴部。检查尿管气囊是否漏气，尿管是否通畅，尿管通畅无漏气即用石蜡油润滑尿管前端。9、再次消毒尿道口自上而下，由里向外消毒尿道口、小阴唇、阴道口10、核对床号姓名：4-2床王丽吗？我现在开始给您上尿管了，请您不要紧张，请深呼吸，我会动作轻柔。用镊子（或血管钳）尿管轻轻插入尿道4-6cm，见尿后再插入1-2cm，见尿液流出接尿袋，固定尿管（向气囊内注入10-15ml的生理盐水，轻拉尿管，尿管无脱出），第一次排尿不能超过1000ml. 11、护士：王红，您现在感觉怎么样？为您导出尿液800ml 患者：感觉很轻松。 护士：您配合的很好，导尿已结束（固定尿袋，整理用物，协助患者穿好裤子，盖好被子），您在活动时要注意避免尿管、打折、弯曲、

fluent模拟基本步骤及注意事项

二维模拟： 一、模拟类型： 1、 大区域空间速度场模拟 计算区域大小设置：迎风面是建筑长度的3倍，背风面是建筑长度的12倍，两侧面是建筑宽度的3倍，高度是建筑高度的4倍。 根据相似理论：l C -几何比例尺 速度比例尺：2 10l C C =υ 风量比例尺：2520l l Q C C C C =?=υ 热量比例尺： 250l T Q C C C Cq =?=? 2、 建筑户型温度场、速度场模拟 二、基本操作步骤及注意事项： A gambit 建模 1、 建模： 方法一：直接在GAMBIT 建模； 方法二：CAD 导入gambit ； 1） 在CAD 中用PL 线将户型的基本构造画出来，创建为面域； 2） 输入命令acisoutver ，把‘70’修改为‘30’。 3） “文件”——“输出”——sat 文件 4） 在gambit 中导入Acis 文件 注意：在用PL 线构画户型时，在进口和出口边界（窗户、内户门），要各边界端点连续画线。 2、 划分网格： Interval Size ：50 3、 设置边界条件 内部开口边界（门）设置为internal ，房间相邻墙壁设置为Wall 4、 保存文件，并输出mesh 文件 B 导入fluent 计算： 1、 导入mesh 文件 2、 检查网格 3、 设置单位 gambit 里可以缩小建筑比例建模，在fluent 中设置单位恢复原模型。 4、 选择计算模型 5、 设置材料类型 6、 设置边界条件 7、 设置模拟控制条件 8、 边界初始化

9、设置监视窗口 10、设置迭代次数进行计算 11、结果显示 12、保存文件 三、需解决问题： 1、湍流强度等计算； 2、层流湍流界定问题； 3、壁面湿度设置问题； 四、待提高部分： 1、户型流场模拟时，墙壁考虑采用双钱； 2、南京理工校区原始模型（不简化）模拟； 3、三维模型模拟； 五、

导尿流程图

导尿流程图 素质要求各位老师大家好，我是来自×的护士×××，我今天做的操作是导尿术，我做到服装鞋帽整洁，举止端庄，仪表大方，现开始操作。 1、核对医嘱，导尿原因 解释和评估2、进病房，核对病人，解释导尿的目的 3、评估：意识状态及合作程度；会阴情况；膀胱充盈情况；必要时能自理者先自 行清洗外阴（不能自理者予协助）。 4、环境安全：清洁、安静、有屏风、关门窗、劝退家属 5、回治疗室汇报评估结果 、核对，解释得体，检查环境 病人准备、松被尾→脱对侧裤→掀被→取仰卧屈膝双腿外展位→对侧腿用 、置弯盘（凸面朝向会阴）→开导尿包→取出消毒用物→左手戴手套→倒出碘伏棉球 →置消毒用物于会阴旁→钳夹棉球消毒 、消毒顺序：（1）阴阜→（2）对侧大阴唇→（3）近侧大阴唇→（4）（用食指与拇指 分开大阴唇）对侧小阴唇→（5）近侧小阴唇→（6）阴蒂到尿道口到肛门（由外向 内、自上而下，每个棉球限用一次） 3、撤弯盘和消毒盘→脱手套→洗手。 1、将导尿包置两腿之间打开（注意无菌操作，先对侧后近侧）→戴手套（离开无菌区 上方戴）→铺孔巾（一次性打开、注意无菌操作）→置插管用物于无菌区上方→置 弯盘于会阴下 2、整理盘内用物（取出尿袋并检查底部活塞是否关紧、碘伏倒入弯盘外侧、取出纱块 及标本瓶、打开尿管、连接尿袋和注射器、倒出石蜡油并润滑尿管前端） 插管3、消毒：左手分开并略向上提起小阴唇→右手持钳二次消毒 消毒顺序：（1）尿道口（2）对侧小阴唇（3）近侧小阴唇（4）尿道口（由内向外、 自上而下，每个棉球限用一次）→右手撤弯盘于无菌区的外侧→置另一盛尿管的盘 于会阴下 4、插管4—6cm 见尿再插入1—2cm→打水固定→轻拉→取下孔巾→关闭尿袋开关→ 链接尿袋、固定于床旁→取纱块擦拭外阴。 5、打包处理床上用物→脱手套→取出胶单→放平双腿→盖被→穿裤 、询问病人感受，协助病人取舒适的体位，整理床单位，核对 、告知患者注意事项，谢谢你的配合。 、开窗、收屏风 清理用物，洗手，脱口罩 观察尿液的色、质、量、不适症状有无改善以及有无拔管指证 记录尿液的色、质、量及躯体症状