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原创 液冷流量边界的 Fluent 表达式设置
某设备采用液冷板间接冷却,需要将设备温度限制在一个范围内,既不能过热也不能过冷。冷却液流动仅有大流量和小流量两个状态,无中间状态。
2025-11-05 09:21:57
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原创 Fluent 网格交界面的应用
非共节点网格(non-conformal mesh)可用于存在边界运动、几何形状复杂网格难以一次成功等场景。所谓非共节点网格,即网格节点排布在区域公共面两侧不一样。上:共节点网格;下:非共节点网格网格交界面(mesh interface)是一种处理非共节点网格数据传递的方法,将两个面配对后形成一组网格交界面,并允许流体、热量等穿过两个面的重合部分。Fluent 中仅限壁面(wall)和界面(interface)两类区域外部边界可配对创建交界面,其他边界类型(入口、出口、对称等)无法创建交界面。
2025-11-01 13:25:42
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原创 Fluent启动错误:Failed to construct hwtree for collect command
在Windows系统中,Fluent启动后在控制台中弹出错误提示:“Aborting: Failed to construct hwtree for collect command”。相关信息如图所示。出现此错误信息后,无法进行任何操作,软件界面也无响应。此错误在多个版本的Fluent中均可重现。
2025-10-09 15:09:51
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原创 瞬态数据表定义Fluent变量
瞬态数据表是定义 Fluent 变量随时间变化规律的profile文件,文件类型为文本文件。瞬态数据表假设所有时刻,被定义的对象都是均匀分布,无法考虑变量在空间上分布不均匀问题。在数据点之间的时刻,Fluent 采用线性插值计算当前时刻的变量值。
2025-08-29 19:14:00
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原创 Fluent中静水压力的处理
水利工程等大尺度问题中,需要考虑静水压力的影响。例如大坝设计为底部粗上部细的梯形,因为底部承受更大的静水压力。大坝渲染图(图源:senstar.com)静止的液体,压力是深度的线性函数:上式中考虑了液面的气体压力,即计算值为绝对压力。在液面处,液体的绝对压力和气压相等。
2025-08-18 14:57:25
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原创 多相流的接触角设置
接触角定义为在液体、气体、固体三者交汇点位置,液体和气体界面切线与液体和固体界面切线的夹角。根据接触角定义,其取值范围为 0° - 180°。接触角定义图示(图源:measurlabs.com)影响接触角的因素较多,且有公式进行计算。从CFD仿真角度简单理解,接触角会随着固体表面材料特性不同而改变,包括表面粗糙度。接触角是边界条件而非材料属性。接触角测量仪为测量接触角的仪器。接触角测量(图源:brighton-science.com)
2025-07-20 01:57:11
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原创 基于Ansys Workbench的薄板型零件流固耦合压力载荷映射
流固耦合仿真中,结构网格和流体网格可能存在一些差异。若流体模型中保留了固体的厚度,结构模型基于中面建立,如何将两侧流体压力载荷同时映射到结构中面网格上?以下述模型作为演示案例,讲解如何映射压力载荷。模型蓝色半透明实体为流体域,中间粉红色实体为薄板零件,厚度 2mm。为了方便进行载荷映射,将流体域中和固体零件接触的面分别命名为 wall_fsi_1、wall_fsi_2、wall_fsi_side,分别为下图中的粉红色、黄色、绿色面。本文仅演示单向耦合过程,流体部分为稳态纯流动,结构部分为结构静力学。
2025-07-03 13:22:53
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原创 CFD仿真硬件选型建议
图源:https://www.amd.com/content/dam/amd/en/documents/epyc-technical-docs/performance-briefs/amd-epyc-9005-pb-ansys-fluent.pdf。AMD官方发布的CPU在不同CPU上的测试结果,横轴为各个测试模型,纵轴为两款AMD CPU相对于英特尔的CPU的加速倍率。从数据上来看,AMD的两款CPU均远快于英特尔的测试款。ANSYS官方的模型测试数据,横轴为各款显卡,纵轴为显卡相对于CPU的加速倍率。
2025-06-15 21:25:13
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原创 Ansys 产品在Windows系统的卸载(2025R1版)
在开始菜单,以管理员模式运行命令行在命令行输入以下命令:上述命令可停止并删除Ansys相关服务。sc stop 和 sc delete 分别为Windows命令行中停止服务和删除服务的命令语句,语句引号中内容为服务名称。某些电脑上服务命名也可能是 ANSYS, Inc. License Manager CVD 而不是 ANSYS, Inc. License Manager,则对应语句需要修改为:1.2 文件删除。
2025-05-13 13:33:48
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原创 Fluent-Rocky耦合插件排错(2025R1版)
只能说心累,这问题真的不一般多。希望Ansys开发团队赶紧在2025R2改一下,不然这以后还怎么用。
2025-04-01 20:36:27
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原创 Fluent关闭方程减少计算量
某些瞬态问题涉及到多个物理场,若物理场之间互相之间耦合性不强则可通过关闭方程的方法节约计算量,提高计算效率。此类问题通常具备以下特点:1 某些物理场可视为稳态,且从初始状态发展为稳态的过程极为迅速2 其他物理场需要较长时间发展若需要关闭某些特定方程计算,在Fluent界面上方的菜单中,在“Solution”页面点击“Equations”按钮弹出方程对话框。在弹出的方程对话框中选择需要计算的方程即可。界面如图所示时,仅计算流动和湍流两个方程,不计算能量方程。
2025-03-29 11:00:00
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原创 泥沙输送的DEM-CFD耦合案例
泥沙的颗粒尺寸通常为微米层级,此模型中需要计算的颗粒数为数十亿量级。压力-速度耦合选项中,Fluent-Rocky的双向耦合仅支持“Phase coupled SIMPLE”选项,其他部分采用一阶迎风格式增加数值稳定性。颗粒的材料属性可为任意值,其实际分布基于Rocky的计算结果确定。在Rocky的CFD耦合部分,设置为Fluent双向耦合模式,并指定Fluent的相关文件路径以及运行方式。上述三类方法中,若需要考虑颗粒物的凝聚、沉淀、附着等现象,必须使用Fluent+Rocky耦合的方法仿真。
2025-02-22 16:48:32
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原创 关于测试与仿真结果偏差的思考
仿真和测试结果若存在很明显的不一致,甚至分布趋势都不相同,极有可能仿真和测试工况之间存在较大的差异。多孔板简化问题,分析保留多孔板真实几何形状和简化为多孔介质两种建模方法的网格数量差异后,认为有必要将多孔板简化为多孔介质,否则网格数量太多难以进行。由此可认为,出风口的阀门开度仅影响入风口到出风口的压力差,并不影响入风口流量,对于设备本身的分析并无影响,无需考虑。在仿真中,必须要对建模过程深入理解,细致考虑,才能有理有据的说明仿真结果的合理性。物理机理越复杂,不确定性越多,则仿真的准确性越差。
2025-01-23 22:28:23
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原创 Ansys的许可证格式说明
示例中,CFD Premium的TECS过期时间为2025年11月,因此不能使用2026版软件,但是2025版、2024版均可在TECS到期后继续使用。许可证文件中的主机名和MAC地址必须要和许可证服务器的匹配,否则会因为导入报错导致无法使用。许可根据软件可使用的时间,分为永久(permanent)和租赁(lease)两类。示例中,HPC Pack在2025年3月后无法使用。永久许可的软件可一直使用,由TECS(即技术服务)限制可用版本。具体内容包括许可证中包含的产品内容、数量、时间及客户编号。
2025-01-23 13:03:12
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原创 Ansys的几何模块启动许可报错问题处理
SpaceClaim 和 Discovery 作为 Ansys 各求解器公用的几何处理模块,启动的时候会提示 “no such feature exists” 的许可证错误。SpaceClaim 的报错提示Discovery的报错提示但是其他模块(如Mechanical、Fluent等)均可正常使用。
2025-01-23 12:21:23
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原创 Ansys 2025R1在Windows系统的安装过程
上述两个部分可分别安装于不同电脑上,也可安装于同一电脑上。若安装在不同电脑上,则两台电脑需要处于同一局域网内。许可证调用如图所示,其中许可证服务器中必须安装LM程序,客户端可不安装LM。
2024-12-29 14:54:47
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原创 Fluent问题整理:变中心、变方向的力矩统计
存在相对运动的问题,在统计力矩时,其力矩中心和需要的轴向方向可能随时间而改变。如分析列车错车时的气动侧向力矩变化,其力矩中心应该选择为列车的某个固定点,如列车车轮和轨道接触位置。由于列车之间存在相对运动,因此力矩中心虽然相对列车不动,但是在以大地为基准的绝对坐标系下会发生改变。列车错车(图源:people.cn)在Fluent仿真中,此类问题该如何获取力矩值?
2024-12-21 20:38:46
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原创 离散元法简介
离散元法(Discrete Element Method,后续简称为DEM)是一种计算大量固体颗粒物运动的数值计算方法。适用于DEM的问题特点为:1 计算问题为固体颗粒物的运动及在空间的分布2 颗粒尺寸相对于计算域小得多3 颗粒数量多典型颗粒物:沙粒(图源:civilread.com)如今,DEM广泛应用于采矿、农业、机械、化工等行业,用于分析矿石输送、颗粒物搅拌、杂质过滤等问题。使用Rocky分析的颗粒原料混合搅拌(图源:Ansys官网)
2024-12-15 23:39:57
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原创 Fluent Meshing 2D划分流程详解
但是某些情况下可能会报错,例如存在多个平面对象的模型,报错信息类似下图。若导入报错,对于SpaceClaim和Discovery文件,分别将import route的选项改为“SCDM”和“DSCO”即可。基于几何约束范围内,层数越多,则边界层的正交性越好。其中region type的选项设置为“dead”的区域将不进行网格划分,也不参与仿真计算。”选项,网格为包括四边形单元和三角形单元的混合网格。4 cells per gap 用于定义狭缝区域的单元层数,其数值允许为小数,最小不低于 0.01。
2024-11-23 19:18:06
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原创 Fluent 后处理:动画制作
设置动画内容需要在计算之前进行,中途停止计算后再设置动画则无更早之前的内容(例如仿真 3s 的物理过程,计算 2s 后再设置动画,则仅能显示最后 1s 的动画,前面 2s 的内容无法加入动画中)在“playback”界面,点击“read”按钮可以读取已有的CXA文件进行动画制作而无需读取模型和结果数据。添加动画制作会显著增加Fluent的运行时间,且增加的时间和动画的数量、保存频率、复杂度等因素强相关。推荐类型为“HSF文件”,HSF 为三维图片格式,后续播放和动画制作中,允许任意修改视角。
2024-10-29 21:09:14
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原创 点接触导致Fluent Meshing网格划分出错的处理
在CFD建模中,几何处理有时会出现两个面是单点接触的情形。举例如下图所示,在球形计算域内部,存在分别用黄色和粉红色标记的内部悬浮面,两者接触区域为一个点,而非一条曲线。上述几何模型可正确的导入Fluent Meshing进行面网格划分。但是生成体网格阶段会出现如下报错提示:上述错误的存在直接导致体网格生成失败。
2024-08-17 15:07:06
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原创 流动的可视化:流线
场线(field line)是为了向量场可视化人为创建的对象,并非真实存在,也无特定物理含义。场线的切线方向为场向量的方向。对于非稳态场,场线会随时间改变。用于描述流体速度场的场线称为流线(streamline)。层流状态的圆柱绕流流线(图源:维基百科)
2024-07-27 19:27:26
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原创 Fluent在Linux环境导入文本文件报错解决
同样的文本文件(如Profile文件、Chemkin反应机理文件等),Fluent在Windows环境中可正常读取和运算,但是在Linux环境中导入会出错。Linux中,Fluent读取Chemkin文件报错可能原因之一:换行符的格式。文本文件中,换行符为一组特殊字符组合,用于表征行的结尾。目前常用换行符格式包括CRLF(Carriage Return and Line Feed)和LF(Line Feed)两种。其中,CRLF格式为Windows默认格式,LF格式为Linux默认格式。
2024-07-01 15:59:33
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原创 Fluent固体运动的设置方法(1)
固体运动是某些CFD问题中必须要考虑的因素,如风扇的旋转。相关问题可分类如下本文作为第一部分,仅讲述 MRF 和滑移网格的设置。动网格和重叠网格部分另外讲述。
2024-06-15 18:35:22
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原创 Fluent 区域交界面的热边界条件
多个实体域公共交界面的壁面,Fluent 会分拆为 wall 和 wall-shadow 的两个壁面,两者为配对关系,分别从属于一个实体域。配对面可使用热通量、温度、耦合三类热边界条件,前两者统称为非耦合热边界条件。耦合为配对面默认的热边界条件。使用耦合类边界条件的配对面结果特点:温度分布完全相同 热通量密度(单位 W/m^2)分布在多数区域大小相等,符号相反,局部细节会有差异 基于热通量密度的面积分得到的热通量(单位 W),其绝对值接近相等,符号相反若配对面设置为非耦
2024-05-06 21:35:26
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原创 ANSYS Help 的使用
在 Fluent 的各个面板,均有 help 按钮,也可随时调用 ANSYS 帮助并定位到相关面板解释的部分。ANSYS 帮助文档是相当实用且重要的第一手资料,90% 以上的纯操作问题都可以在帮助文档找到相关的解释。点击开始菜单的 ANSYS Help即可打开帮助文档。
2024-04-24 21:03:16
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原创 电池的性能指标
电池是通过电化学反应将化学能转换为电能的设备。根据是否可反复充电使用,可分为干电池和蓄电池两类。电池中涉及电化学反应的部分为电极和电解质,电化学反应发生在电极和电解质接触的表面,电解质仅负责协助带电粒子的移动,不参与电化学反应本身。蓄电池电流方向图解蓄电池中,锂电池是当前的一个主流类型,广泛应用于电子设备、交通工具、工程机械、储能等多个行业。福特 SuperVan 4 电动赛车(图源:goodwood.com)
2024-03-15 21:16:44
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原创 高速列车的空气动力学问题概述
压力波的影响因素较多,大量研究认为,和列车相关的主要因素为车头形状、列车长度、车速、列车气密性,和隧道相关的主要因素为隧道长度、隧道横截面积、轨道布置方式(单轨隧道或多轨隧道)、通风井布置。列车空气动力学设计的主要优化方向为减少阻力系数,迎风面积通常受制于列车的车辆界限、载客容量等因素,难以进行调整。整体而言,距离列车越远则受到的气动载荷越小。通常高速列车为电力动车组(EMU,electrical multiple unit),其整个列车为不可分割的完整整体,车头和车尾设计相同以方便双向运营。
2024-02-17 18:13:32
4186
原创 热仿真中稳态与瞬态的区别
对于传热问题,由于材料比热容这一系统惯性项的存在,温度变化是随时间逐步变化的过程,其时间尺度相对于流动等其他物理过程而言长得多。在固定的热源和热边界条件下,温度随时间变化曲线类似下图所示,随着时间延长,温度无限趋近于稳态值。从物理过程的角度,是不存在稳态过程的。稳态为瞬态过程的一种理想化状态,是物理过程发展无限长时间后的结果。对于热仿真,根据是否随时间变化,可分为稳态(steady)仿真和瞬态(transient)仿真两类。对于瞬态,上述关系式不成立。
2024-01-31 22:03:57
7497
原创 Fluent 技巧:查找并修改隐藏的设置
其输入的 scheme 语句需要一次性完整输入,不能像 Fluent 内置的命令那样逐步深入且可基于提示自动化填充。基于 scheme 语句的设置由于缺乏语法和命令的相关参考资料,给实际的设置查询、使用带来了极大的障碍。由于 Fluent 软件架构设计原因,其查询到的变量有部分亦可通过界面或命令行中的内置命令进行设置。如上图所示的温度上下限可直接基于界面进行设置。如图为几种常见的用户输入原因导致的报错提示,包括遗漏语句内部的单引号、遗漏前后括号、语句内部多了空格、使用了汉字括号。
2024-01-24 13:34:21
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原创 Fluent 动网格应用:2.5D 网格重构 Fluent dynamic mesh application: 2.5D remeshing
2.5D 网格重构是一种快速网格重构方法,主要应用于涡旋压缩机等存在复杂平面运动且无法简化为二维计算的问题。涡旋压缩机工作原理(视频源:维基百科)
2024-01-07 22:42:36
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原创 Fluent的温度超限处理
Fluent 传热仿真的温度范围默认为 1K - 5000K,通常范围是够用的。实际中也会碰到提示温度超限的问题,且很明显不合理。4 在命令行输入以下命令,强制关闭温度二阶梯度(rpsetvar 'temperature/secondary-gradient?Fluent 计算能量方程,以内能和焓为计算对象,而不是直接计算温度。温度通过焓和内能的定义进行计算。但是能量方程中,热传导的能量传递由温度的梯度直接决定。2 在温度大梯度区域对网格进行加密,至少需要保证2-3层单元。
2024-01-01 17:58:29
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原创 电化学仿真的基础知识笔记
1 概述1 概述电化学反应是一种特殊的化学反应,其能量转移形式为化学能和电能之间互相转换。根据能量转换方向,可分为两类:原电池(Galvanic cells):将化学能转化为电能,对外放电电化学设备包括阳极、阴极、电解质、外部设施4个组成部分。阳极发生氧化反应(oxidation,失去电子),阴极发生还原反应(reduction,获得电子),带电离子在电解质中移动。电化学反应仅发生在法拉第面(Faradaic surface)即电极和电解质接触的表面,其他区域不参与反应。
2023-12-23 21:22:48
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原创 Fluent常见问题:获取在某个范围内物理量的分布
在单元注册器的设置界面上可设置物理量的判断条件,包括取值范围、分布百分比范围、偏离标准差的范围。上述两种方法创建的区域,其体积信息均可通过“report definitions”功能的“volume report”获得,其形状、位置、物理量分布等可利用网格、云图等模式进行展示。等值切面的面积可通过“report definitions”功能的“surface report”获得,其形状、位置、物理量分布可利用网格、云图等模式进行展示。在等值切面的设置界面,设置物理量取值范围与曲面区域。
2023-12-05 20:50:59
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原创 Fluent热辐射壁面设置
对于不透明的界面,“wall”和“wall-shadow”的发射率可独立设置。从属于不透明区域的表面其发射率设置无意义。建议“wall”和“wall-shadow”的发射率可设置为相同,节约工作量。外部面,若需要考虑外部热辐射的影响,需要将类型改为“mixed”或者“radiation”类型,并设置外部的发射率。对于两侧均是透明介质的壁面(如玻璃外表面),边界类型采用半透明界面。内部面通常为“wall”和“wall-shadow”的配对形式。
2023-11-27 19:20:27
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