时间

课程提要

主要内容及目标

Day 1

引言

1、CFD介绍、工程应用案例展示与分享

2、介绍CFD的现状和发展趋势

3、展示CFD技术应用场景和能力范围

Day 1

前处理：几何模型的建立

1、如何合理地选取计算域，确定计算的几何范围

2、利用第三方几何建模软件（Solidworks、UG等），缩短几何建模的周期。

前处理：网格划分-导论

1、介绍网格的种类，四面体和六面体网格有何区别。 

2、网格数量确定的原则。网格是否越多越好？合理的网格数量该如何确定。

3、介绍网格类型选取的原则

4、四面体网格划分案例操作及练习

4.1、引擎模型四面体划分

5、六面体网格划分案例操作及练习

5.1、三维管道六面体结构化网格

5.2、案三维弯管六面体结构化网格

5.3、管内叶片三维六面体结构化网格

5.4、半球方体三维六面体结构化网格

5.5、托架三维六面体结构化网格

Day 1

实操案例：

ICEM非结构化网格实例

1、使用ICEM软件，对几何进行四面体网格划分

2、介绍如何从第三方几何建模软件导入几何模型

3、几何模型的清理、拓扑结构的建立

4、精细化控制网格疏密，实现局部加密。

5、网格数量与网格质量之间的平衡

6、初步的网格划分完成后，如何进行微调和进一步优化。

7、如何在ICEM设置边界条件类型

Day 1

实操案例：

ICEM结构化网格实例

1、使用ICEM软件，对几何模型进行全六面体网格划分，即减少了网格数量，也能够实现高品质网格。

2、利用ICEM中的“分块”工具，实现六面体网格划分

3、分块切割的技巧、点线面映射和关联的方法

4、圆形几何的处理，O-Grid的应用

5、局部网格微调，逐步提高网格质量。

6、利用缩放因子等手段，精确控制网格数量。

Day 2

ANSYS Fluent

求解器介绍

1、介绍Fluent的主要模块、工作流场

2、介绍边界条件的类型及设置方法

3、湍流模型选取原则

4、流体物性的正确设置

5、判定计算收敛的标准，及注意事项

Day 2

实操案例：

湍流模拟

1、快速掌握几何模型→网格→Fluent求解的工作流程

2、Fluent中湍流、换热等各类模块参数设定

3、RANS类模型，如k-ε、k-ω、雷诺应力模型等讲解

  3.1、空调房间室内气流组织模拟（K-epsilon）

  3.2、偏心环形管的非牛顿流体流动模拟（k-ω）

4、LES类模型及分离涡DES模型介绍

Day 2

FLUENT流固耦合

（1）流体及固体计算域

（2）多计算域网格生成

（3）流固耦合计算域数据交换

（4）流固耦合模拟求解

（5）结果后处理

（6）FLUENT流固耦合模拟最新功能介绍

（7）算例：求解流固耦合换热问题

Day 2

颗粒DPM离散相模拟

（1）DPM模型简介

（2）粒子特征

（3）粒子轨迹计算方法

（4）DPM边界条件

（5）DPM模拟及与流体耦合

（6）雾化、液滴及煤粉的运动过程模拟

Day 2

FLUENT多相流模拟

（1）多相流流体力学简介

（2）拉格朗日框架粒子运动模型DPM描述

（3）VOF模型及应用

   3.1模拟水箱的水波运动

   3.2水平膜状沸腾

（4）欧拉框架粒子场描述

（5）欧拉与混合多相流模型（包含空化模拟）

（6）多相流模型算例，包含气液、气固、液固等多相流问题

   6.1利用多相流混合模型和欧拉模型求解T形管流动

Day 3

FLUENT 燃 烧及 化 学 反 应流 模 拟

（1）FLUENT燃烧模拟简介

（2）FLUENT燃烧模型之涡耗散模型与非预混模型

   2.1使用非预混燃烧模型模拟燃烧问题

（3）FLUENT燃烧模型之层流火焰面模型、预混燃烧模型、及部分预混燃烧模型

（4）FLUENT详细化学反应模型、EDC及组分输运PDF模型

（5）表面反应模拟及多孔介质反应模拟

（6）FLUENT离散相DPM反应和喷雾模型

   6.1模拟喷雾蒸发过程

（7）FLUENT辐射模型

   7.1使用太阳光辐射加载模型模拟室内通风过程

（8）FLUENT污染物模型，NOx、SOx、soot及SNCR、SCR脱硝模拟

   8.1使用喷尿素法并利用选择性非催化还原法（SNCR）经行NO_x模拟

（9）FLUENT燃烧模拟技巧

（10）FLUENT燃烧模拟算例，气体、液体及固体燃烧算例

   10.1利用EDC燃烧模型模拟扩散火焰

   10.2扩散射流火焰的PDF输运方程模型模拟

   10.3液体燃料燃烧

   10.4使用EBU模型模拟煤粉燃烧

   10.5多步焦炭反应模拟

Day 3

FLUENT

各 领 域 实 例 操 作 讲 解

（1）FLUENT流固耦合模拟算例

    1.1求解流固耦合换热问题

（2）气体、液体及煤粉燃料燃烧模拟算例

2.1利用EDC燃烧模型模拟扩散火焰

2.2扩散射流火焰的PDF输运方程模型模拟

2.3液体燃料燃烧

2.4使用EBU模型模拟煤粉燃烧

（3）对固体燃料电池进行流体动力学模拟

（4）UDF算例

4.1壁面温度正弦状变化的UDF设置及模拟

4.2随温度而变化之粘性的UDF设置及模拟

（5）离散相、颗粒运动DPM模拟算例

5.1模拟喷雾蒸发过程

5.2使用EBU模型模拟煤粉燃烧

（6）多相流各类模型算例

    6.1模拟二维流化床的均匀流化作用

（7）燃烧炉及燃气轮机燃烧室模拟算例

    7.1、使用EBU模型模拟煤粉燃烧

（8）建筑、暖通、给排水CFD模拟算例

8.1、空调房间室内气流组织模拟（K-epsilon）

（9）旋转搅拌器多相流模拟算例

    9.1、利用欧拉模型解决搅拌器混合问题

（10）化工催化反应器模拟算例

    10.1、模拟圆形通道的表面反应

（11）大坝泄洪过程水波模拟算例

    11.1使用FLUENT的VOF多相流模型模拟大坝泄洪过程

（12）FLUENT在流体机械领域的应用：泵与风机模拟

    12.1离心式鼓风机模拟

（13）换热及制冷领域模拟：换热器分析、气流组织模拟

13.1壁面温度正弦状变化的UDF设置及模拟

13.2外掠平板的流场与换热

13.3使用UDF标量模拟电加热（欧姆加热）

（14）空化问题模拟

    14.1模拟离心泵的空化现象

（15）学员关心的其他FLUENT案例

（课堂演示过程，当堂完成FLUENT案例操作及关键步骤讲解）

Day 3

专题讨论及答疑

专题1：如何改善计算过程中的收敛性

专题2：技巧：如何减少网格数量/如何提高网格质量

专题3：后处理技巧：如何将计算结果漂亮地展示出来，动画制作及空间渲染

专题4 :  Fluent中常见错误及处理方法

答疑：答疑各学员的疑惑难题。