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本节将介绍Fluent的用户界面和一些基本操作。在本书中，若不做特殊说明，Fluent均指Fluent 2022版本。
在ANSYS Workbench中运行Fluent项目，打开Fluent Launcher对话框，如图1-9所示。在对话框中可以进行如下设置。
图1-9 Fluent Launcher对话框
● 二维或三维版本，在Dimension选项区中选择2D或3D。
● 单精度或双精度版本，默认为单精度，当选中Double Precision选项时选择双精度版本。
● 并行运算选项，直接输入设置使用处理器的数量。
● 单击Show More Options选项，即可展开Fluent Launcher对话框，如图1-10所示，用户可在其中设置工作目录、启动路径、并行运算类型、UDF编译环境等。
图1-10 展开的Fluent Launcher对话框
设置完毕后，单击Fluent Launcher对话框中的Start按钮，打开图1-11所示的Fluent主界面，Fluent主界面大致分为以下6个区域。
图1-11 Fluent主界面
1．主菜单：Fluent遵循常规软件的主菜单设置方式，其中包含软件的全部功能。
2．工具栏：包括打开、保存、视图显示等操作功能。
3．模型设置区：包括Fluent计算分析的全部内容，包括网格、求解域、边界条件后处理显示等。
4．设置选项卡：在模型设置区选中某一功能后，设置选项卡可以用来对这一功能进行详细设置。
5．右侧窗口分为上下两个区域，上方是图形区，以图形方式直观显示模型；下方是文本信息区。
执行“工具箱”→“导入”→“网格”命令，读入准备好的网格文件，如图1-12所示。
在Fluent中，Case和Data文件（默认读入可识别的Fluent网格格式）的扩展名分别为.cas和.dat。通常情况下，一个Case文件包括网格、边界条件和解的控制参数。
图1-12 读取网格
Fluent中常见的几种文件形式如下。
● .jou文件：日志文档，可以编辑运行。
● .dbs文件：Gambit工作文件。
● .msh文件：从Gambit输出的网格文件。
● .cas文件：经Fluent定义的文件。
● .dat文件：经Fluent计算的数据结果文件。
读入网格之后要检查网格，相应的操作方法为在“通用”面板中单击“检查”按钮，如图1-13所示。
图1-13 检查网格的操作
在检查网格的过程中，用户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。网格检查过程中最容易出现的问题是网格体积为负数。如果最小体积是负数，就需要修复网格以减少解域的非物理离散。
单击项目树中的“模型”选项，打开“模型”面板，用户可以在这里选择采用的基本物理模型，如图1-14所示，包括多相流模型、能量方程、粘性
模型、辐射模型、换热器模型、组份模型、离散相模型、凝固和熔化模型、声学模型等。
图1-14 物理模型设置对话框
在Fluent中，用户也可以在项目树中进行参数项的选取和设置，采用何种方式取决于用户的习惯。以下为演示功能，均采用在项目树中选取项目，在控制面板中设置参数的方式，其他方式不赘述。
单击相应的物理模型，可以打开相应的对话框对模型参数进行设置。
单击项目树中的“材料”选项，打开“材料”面板，可以显示材料列表，如图1-15所示。
图1-15 材料设置对话框
单击“材料”面板中的“创建/编辑”按钮，打开“创建/编辑材料”对话框，如图1-16所示。
图1-16 “创建/编辑材料”对话框
在创建/编辑材料对话框中单击“Fluent 数据库”选项，打开“Fluent数据库材料”对话框，如图1-17所示。也可以单击“用户自定义数据库”按钮，自定义材料属性。
图1-17 “Fluent数据库材料”对话框
单击项目树中的“单元区域条件”选项，打开“单元区域条件”面板设置区域类型，如图1-18所示。
图1-18 单元区域设置对话框
单击“单元区域条件”面板中的“编辑”按钮，打开流体或固体区域的参数设置对话框，对区域的运动、源项、反应、多孔介质等参数进行设置，如图1-19所示。
图1-19 流体和固体区域的参数设置对话框
单击项目树中的“边界条件”选项，打开“边界条件”面板，选择边界类型，如图1-20所示。
图1-20 边界条件设置对话框
单击“边界条件”面板中的“编辑”按钮，打开边界条件参数设置对话框，如图1-21所示。
图1-21 壁面边界条件设置对话框
边界条件的相关内容，将在第5章详细介绍。
单击项目树中的“动网格”选项，打开“动网格”面板，设置动网格的相关参数，如图1-22所示，包括设置局部网格更新方法：“光顺”“层铺”和“重新划分网格”。
图1-22 动网格设置对话框
当选择“光顺”网格更新方法时，需要设置网格光滑更新的参数，包括弹性常数因子、边界节点松弛、收敛公差和迭代数。
当选择“层铺”网格更新方法时，选项包括常数高度和常数变化率，设置参数包括分裂因子和合并因子。
当选择“重新划分网格”网格更新方法时，需要设置的参数有尺寸函数、必须改善扭曲和面重划分。
“动网格”面板中的“选项”包括“内燃机”“6自由度”和“隐式更新”等选项。对于活塞内腔的往复运动，需要选中“内燃机”选项。对于自由度运动，需要选中“6自由度”选项。
单击项目树中的“参考值”选项，打开“参考值”面板，可以设置参考参数，如图1-23所示，这些参考参数用来计算如升力系数、阻力系数等与参考参数相关的值。具体操作方法请参考帮助文档。
图1-23 参考值设置对话框
单击项目树中的“方法”选项，打开“求解方法”面板，如图1-24所示，用户可以在该面板中设置求解算法，同时还可以设置各物理量或方程的离散格式。
图1-24 求解方法及离散格式设置面板
单击项目树中的“控制”选项，打开“解决方案控制”面板，设置求解松弛因子以控制收敛性和收敛速度，如图1-25所示。具体操作方法请参考帮助文档。
图1-25 解决方案控制设置面板
单击项目树中的“计算监控”选项，打开“计算监控”面板，如图1-26所示，设置监视点、线、面、体上的压力、速度、流量、力等物理量随迭代次数或时间的变化，并绘制成曲线。最常用的是监视求解的残差曲线，也称为收敛曲线。具体操作方法请参考帮助文档。
图1-26 计算监控设置面板
迭代之前需要初始化流场，即提供一个初始解。用户可以根据一个或多个边界条件计算出初始解，也可以根据需要设置流场的数值。单击项目树中的“初始化”选项，打开“解决方案初始化”面板，如图1-27所示，单击“初始化”按钮开始初始化。
图1-27 初始化设置面板
在“计算设置”和“运行计算”面板中，可以设置自动保存间隔步数、自动输出文件、求解动画、自动初始化、迭代步数、迭代步长等与运行计算相关的参数，如图1-28及图1-29所示。具体操作方法请参考帮助文档。
图1-28 计算设置面板
图1-29 运行计算设置面板
Fluent自带的后处理功能分别在“图形”面板、“绘图”面板及“报告”面板中实现，这些内容将在后面的章节中详细介绍。
问题的定义和Fluent计算结果分别保存在Case文件和Data文件中，必须保存这两个文件以便后续重新启动分析。保存Case文件和Data文件的方法为执行“文件”→“导出”→Case&Data命令。
一般来说，仿真分析是一个反复改进的过程，如果首次仿真结果精度不理想或无法反映实际情况，可提高网格质量，调整参数设置和物理模型，使结果不断接近真实值，提高仿真精度。