这个算例主要是为了熟悉fluent后处理，所以其他部分只做一个简要的描述。如果需要，下载官方网站tutorial。

如图所示。°C通过大入口(直径1000mm）和40一起流入管道°C下热流体混合，后者通过位于弯头的较小入口(直径25mm）进入管道。管道尺寸以英寸为单位，流体性质和边界条件以国际单位制为单位。大入口流量的雷诺数为50800，因此需要湍流模型。

1英寸（in）=25mm

• 启动fluent meshing，选择 Watertight Geometry workflow
• 单位选择“in导入几何(3)d几何体是对称结构，所以只取一半即可），文件来自官网
• 不添加局部尺寸
• 最大尺寸为0.3.其他默认生成面网格
  • 注：图形窗口中几何图形上显示的红色框架是尺寸设置的图形表示。这些复选框架的大小会随值而变化，可以使用clear preview按钮隐藏这些复选框架
• 描述几何
  • 选择几何类型The geometry consists of only fluid regions with no voids ，表示只有流体
  • 其他默认
• 更新边界
  • 速度入口、压力出口、对称边界等wall
• 更新计算域-应该只有一个fluid
• 添加边界层，可以添加默认值
• 生成体网格
  • 选择网格类型poly-hexcore
  • 其他默认
• 检查网格
  • Mesh----check
• 保存网格文件

启动fluent，导入生成的网格。

• 检查网格：Domain → Mesh → Check → Perform Mesh Check
  • 命令栏中有网格信息，以确保the minimum volume没有负值，否则不能计算
• 设置单位：Domain → Mesh → Scale… 检查单位是否正确
• 基于压力求解器
• 稳态求解

• 打开能量方程
• 湍流模型选择K-omega模型----SST----其他默认

• 液体水从材料库中复制
• FLUID中有air和 water-liquid

选择流体域材料water-liquid，表示流体中的水在流动

• 根据条件给出入口速度和温度

• 选择强度和水力直径，水力直径等于圆和半圆的直径

  • 水力直径定义:4倍截面积比湿周长 D h = 4 A P w D_h=\frac{4A}{P_w} Dh=Pw​4A​

• 出口也只改强度和水力直径，其他默认

• 保持默认

• Solution → Reports → Definitions → New → Surface Report → Mass-Weighted Average…

• 命名：outlet-temp-avg

• 勾选Report File, Report Plot, Print to Console

• frequency改成3

• Field Variable中选择温度

• surface中选择outlet面

• ok----close

• Solution → Reports Convergence… → Add → conditions选择con-outlet-temp-avg→Report Definition 选择outlet-temp-avg →Enter 1e-5 for Stop Criterion → Enter 20 for Ignore Iterations Before→Enter 15 for Use Iterations.→勾选print→Set Every Iteration to 3→ok→close

  当前15次迭代的每个曲面报告定义值都在当前值的0.001%范围内时，这些设置将导致Fluent考虑收敛的解决方案。每3次迭代将检查值的收敛性。前20次操作将被忽略，以便解决任何初始解决方案动力学问题。请注意，打印到控制台的值仅为当前迭代值和以前迭代值之间的偏差。
  

• hybrid
• initialization
• 保存case和data

• 迭代150
• calculate

• 残差

• 出口处平均温度

注意：通过右键单击图形窗口中的选项卡并从打开的菜单中选择“subwindow view”，可以同时监视两个收敛图。要返回选项卡式图形窗口视图，请在图形窗口标题区域上单击鼠标右键，然后选择Tabbed view，此外，还可以全屏显示。

• velocity
  • Results → Graphics → Contours → New…
  • coloring选择banded
  • contours of选择velocity
  • surfaces选择对称面
  • display

• temperature
  • Results → Graphics → Contours → New…
  • coloring选择banded
  • contours of选择temperature
  • surfaces选择对称面
  • display

• Results → Graphics → Vectors → New…
• style选择arrow
• skill和skip可以调箭头大小，自行设置，此处默认
• surface选择对称面
• vectors of选择velocity

• Results → Surface → Create → Iso-Surface…
• 命名z=0_outlet
• Surface of Constant选择mesh、z轴
• iso values为0
• surface选择outlet
• create

• Results → Plots → XY Plot → New…
• 命名xy-outlet-temp
• surface选择刚才创建的线
• x轴默认
• y轴选择温度
• save/plot
• 勾选write to file
• write

观察函数 ρ ∗ ∣ v ∣ 2 2 \frac{\rho*\lvert v\rvert^2}{2} 2ρ∗∣v∣2​

• User Defined → Field Functions → Custom…
• Field Functions中下拉选择密度→select →找到× →下拉选择速度 → select→ y^x→ 2→ /→ 2
• 命名
• define→ close
• Results → Graphics → Contours → New…
• coloring选择banded
• surface选择对称面
• contours of选择custom field functions…并找到自己命名的函数
• display
• 保存case和data，覆盖

在第一次运行中，已经使用相当粗糙的网格解决了弯头问题。通过细化网格以更好地解析流细节，可以进一步改进弯头解决方案。ANSYS Fluent提供了一种内置功能，可以根据解决方案梯度轻松调整（局部优化）网格。在以下步骤中，将根据当前解决方案中的温度梯度调整网格，并将结果与以前的结果进行比较。

• Solution → Cell Registers→ New → Field Variable…
• type选择cells more than
• derivative option选择Curvature
• Select Temperature… and Static Temperature from the Curvature of drop-down list
• compute
• 0.0015 for the Cells having value more than
  • 注意：一般规则是在设置细化值时使用最大梯度的10%左右
• save
• close
• Domain → Adapt → Refine / Coarsen…
• 细化标准选择刚才创建的corvature_0
• 其他默认，adapt →display

关于更改显示适应后的网格：
单击display options...在“adaption controls”对话框中，打开“Display Options - Adaption”对话框，勾选draw mesh;
弹出对话框:options仅选择edges，边类型选择feature，选择处理创建的线之外的所有面，display，colse;
ok;display
Domain → Mesh → Display...：options仅选择edges，边类型选择all,surfaces选择对称面，display

• 再算150步

• 保存case和data，不要覆盖，新建

• Results → Plots → XY Plot → xy-outlet-temp Edit…
• save/plot
• 勾选write to file
• write…
• 命名：outlet_temp2.xy
• ok–close

• Results cPlots → Data Sources…→load file → 选中两个文件→ ok→ 更改lengend names→ 比如把outlet_temp2.xy命名为adapted mesh→ change legend entry→把outlet_temp1.xy 命名为before adaption→ change legend entry→ plot

通过本次算例复现，再次熟悉了fluent meshing水密型网格划分；对fluent简单流动传热的计算设置有了进一步了解。但是最主要的还是学会了一些fluent自身的后处理图，通过本例应该学会创建面、线、创建自定义观测函数、等值线观测，矢量观测，xyplot图的创建，并在一个图上如何显示两组数据。此外本例中还应用到梯度网格自适应，对于计算也是很有帮助的！