基于FLUENT的液体分布器内部流场分析

　　计算流体动力学(CFD)是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础之上的一门新型独立学科。CFD 应用计算流体力学理论与方法，利用具有超强数值运算能力的计算机，编制计算机运行程序，数值求解满足不同种类流体的运动和传热传质规律的三大守恒定律，及 附加的各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组，得到确定边界条件下的数值解。它兼有理论性和实践性的双重特点，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供 了有效的解决方法。

　　CFD 的运用改变了传统的设计过程，由于 CFD 软件可以相对准确地给出流体流动的细节，可以较准确预测产品的整体性能，并从对流体的分析中发现产品或工程设计中的问题，减少未预料到的负面影响，使得产 品设计或优化对实验的依赖性大为减少，能够显著缩短设计周期，降低费用。

　　1 FLUENT 软件介绍

　　FLUENT 是目前国际上比较流行的商用 CFD 软件包，在美国的市场占有率为 60%，只要涉及流体、热传递及化学反应等的工程问题，都可以应用 FLUENT 来进行结算。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。

　　FLUENT 软件设计基于 CFD 软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动和物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到 最佳组合，从而可以高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想，FLUENT 开发了适用于各个领域的流动模拟软件，用于模拟流动、传热传质、化学反应和其他复杂的物理现象，各模拟软件都采用了同意的网格生成技术和共同的图形界面， 大大方便了用户。

　　FLUENT 的软件包由以下几个部分组成。

　　(1)前处理器：Gambit用于网格的生成，它是具有超强组合建构模型能力的专用CFD 前置处理器 。 另外，TGrid和Filters(Translators)是独立于FLUENT的前处理器，其中，Tgrid 用于从现有的边界网格生成体网格，Filters 用于转换由其他软件生成的网格从而用于FLUENT 计算。

　　(2)求解器：它是流体计算的核心，根据专业领域的不同，求解器主要包括FLUENT4.5 (基于结构化网格)、FLUENT6.2.16(基于非结构化网格)、Fidap(基于有限元方法，并主要用于流固耦合)、Polyflow(针对粘弹性 流动)、Mixsim(针对搅拌混合问题)、Icepak(热控分析)六种类型。

　　(3) 后处理器：FLUENT 求解器本身就附带有比较强大的后处理功能。另外，Tecplot 也是一款比较专业的后处理器，可以把一些数据可视化，这对于数据处理要求较高的用户是一个理想的选择。