书名：ANSYS Fluent中文版超级学习手册
ISBN：978-7-115-61805-4
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编 著 仿真联盟
责任编辑 胡俊英
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本书以有限体积法（又称为控制容积法）为基础，结合作者多年的使用和开发经验，通过丰富的工程实例详细讲解ANSYS Fluent在各个专业领域中的应用。
全书分为基础知识和实例详解两个部分，共15章。基础知识部分详细介绍了流体力学的相关理论基础知识和Fluent软件，包括Fluent软件、前处理、后处理、常用的边界条件等内容；实例详解部分包括导热问题、流体流动与传热、自然对流与辐射换热、凝固和熔化过程、多相流模型、离散相、组分传输与气体燃烧、动网格问题、多孔介质内部流动与换热、UDF基础应用和燃料电池问题等的数值模拟。本书每个实例都有详细的说明和操作步骤，读者只需按书中的方法和步骤进行软件操作，即可完成一个具体问题的数值模拟和分析，掌握Fluent软件的使用方法。
本书内容翔实，既可以作为动力、能源、水利、航空、冶金、海洋、环境、气象、流体工程等专业领域的工程技术人员参考用书，也可以作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的学习用书。读者可以扫描书中的二维码观看讲解视频，以进一步提升阅读体验。
流体的流动规律以三大守恒定律，即质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律为基础。一方面，这些定律由数学方程组来描述，但由于这些方程组是非线性的，因此利用传统的求解方法解决复杂问题时无法得到分析解。另一方面，随着计算机技术的不断发展和进步，计算流体动力学（CFD）逐渐在流体力学研究领域崭露头角，它通过计算机数值计算和图像显示方法，在时间和空间上定量描述流场的数值解，从而达到研究物理问题的目的。它兼具理论性和实践性，成为继理论流体力学和实验流体力学之后的又一种重要研究手段。
Fluent是国际流行的商用CFD软件包，包含基于压力的分离求解器和耦合求解器、基于密度的隐式求解器和显式求解器。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，可对高超音速流场、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工复杂激励等流动问题进行精确的模拟，具有较高的可信度。
本书以ANSYS Fluent 2022作为软件平台，详尽地讲解了Fluent软件的使用方法，全书共15章，各章的主要内容如下。
第1章：Fluent软件概述。讲解Fluent软件的特点、Fluent与ANSYS Workbench之间的关系以及在Workbench中使用Fluent的方法等内容，并在此基础上介绍Fluent的基本操作。
第2章：前处理方法。简要介绍主流前处理软件Fluent Meshing及ANSYS ICEM的功能及特点，并通过实例介绍使用Fluent Meshing及ICEM CFD划分三维结构化网格的方法。
第3章：后处理方法。主要介绍两种对Fluent结果文件进行后处理的途径：Fluent内置后处理、Workbench CFD-Post通用后处理器，以及运用这两种途径进行可视化图形处理、渲染以及图表、曲线和报告的生成方法。
第4章：Fluent常用边界条件。首先对Fluent中提供的各种边界条件进行分类，然后阐述Fluent中流动入口和出口边界的各种参数确定方法，重点介绍Fluent中若干种常用边界条件的使用条件及方法。
第5章：导热问题数值模拟。首先介绍导热的基础理论，即傅里叶定律，然后通过两个实例对导热问题进行具体的数值模拟分析，包括有内热源的导热问题以及钢球非稳态冷却过程的数值模拟。
第6章：流体流动与传热数值模拟。首先介绍流体的两种流动状态——层流和湍流，然后介绍Fluent中的湍流模型，包括Spalart-Allmaras模型、k-ε模型、k-ω模型等。最后通过4个实例对其流场和温度场进行数值模拟。
其中引射器内流场、圆柱绕流和二维离心泵内流场的数值模拟属于流体流动的数值模拟；地埋管流固耦合换热的数值模拟属于强制对流与导热耦合的数值模拟。
第7章：自然对流与辐射换热数值模拟。首先介绍自然对流与辐射换热的理论知识，然后通过3个实例分别对自然对流与辐射换热进行数值模拟。
两相连方腔内自然对流换热的数值模拟，左侧高温壁面以自然对流的形式通过中间壁面向右侧壁面传热，通过数值模拟可准确预测其内部温度场、压力场和速度场。
烟道内烟气对流辐射换热的数值模拟，主要是烟气中的三原子气体、非对称结构的双原子气体等对壁面有辐射换热，通过数值模拟可准确预测其内部的温度场、速度场。
室内通风问题模拟的是在英国菲尔德Fluent欧洲办事处接待区的通风问题，考虑了不同材质墙体的传热和辐射问题，同时加载了夏季的太阳模型，得到室内温度分布情况和墙面太阳热流分布。
第8章：凝固和熔化过程数值模拟。首先介绍凝固熔化模型的基础理论，然后通过一个实例对其进行数值模拟，通过数值模拟可清晰地看到熔化过程固液相的变化，并计算出冰块熔化所需要的时间。
第9章：多相流模型数值模拟。首先介绍多相流的基础知识，然后介绍Fluent中的3种多相流模型，最后通过4个实例进行数值模拟。
其中孔口出流、水中气泡的上升属于VOF模型，气穴现象的数值模拟属于Mixture模型，水流对沙滩冲刷过程的数值模拟属于Eulerian模型。
第10章：离散相数值模拟。首先介绍离散相模型的基础知识，然后通过两个实例进行详细的数值模拟分析。
引射器离散相流场的数值模拟，是在第7.2节引射器内流场的基础上添加离散相模型，用于模拟其内部烟灰的流动特性；喷淋过程的数值模拟是利用离散相的喷雾模型，对喷淋过程进行数值模拟。
第11章：组分传输与气体燃烧数值模拟。首先介绍基础理论知识，然后通过3个实例进行数值模拟分析。
室内甲醛污染物浓度的数值模拟，利用数值模拟方法准确预测室内甲醛的浓度；焦炉煤气燃烧和预混气体化学反应的模拟，利用数值模拟方法对多组分气体燃烧进行模拟，得到其温度场、速度场和各组分的浓度场。
第12章：动网格问题数值模拟。首先介绍Fluent动网格的基础理论知识，然后通过4个实例进行数值模拟，包括两车交会过程、运动物体强制对流换热、双叶轮旋转流场和单级轴流涡轮机模型内部流场的数值模拟。
第13章：多孔介质内流动与换热数值模拟。首先介绍多孔介质的基础理论知识，然后介绍Fluent多孔介质模型，最后通过3个实例进行数值模拟分析。
第14章：UDF基础应用。首先介绍UDF（用户自定义函数）的基本用法，然后用3个实例演示UDF在定义物性参数、求解多孔介质和定义运动参数等方面的应用。
第15章：燃料电池问题模拟。主要向读者介绍如何使用Fluent中的燃料电池附件模块来求解单通道逆流聚合物电解质膜（PEM）燃料电池问题。
本书致力于探索ANSYS软件发展的前沿，对Fluent 2022软件的部分新功能进行详细的介绍与案例分析，希望对读者有所帮助。读者可通过异步社区网站获取本书配套资源，还可以扫描书中所附的二维码观看图书配套视频，提升学习效果。
说明：目前ANSYS Fluent 2022中文版需要在Workbench平台内启动Fluent分析项目才可以实现。本书中的案例均是在ANSYS Workbench平台内启动Fluent，然后进行后续分析。
虽然作者在本书的编写过程中力求叙述准确、完善，但由于水平有限，书中欠妥之处在所难免，欢迎读者指正，共同提高本书质量。读者在阅读过程中遇到与本书有关的问题，可访问“仿真技术”公众号并回复“RYFL001”获取相关资源，还可加入交流群。
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CFD商业软件Fluent是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度压缩范围内的复杂流动。由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因此Fluent能够实现理想的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格、基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使Fluent在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛的应用。
学习目标：
● 学习Fluent软件的主要特点；
● 了解ANSYS Workbench的基本操作方法；
● 学习Fluent的基本操作流程。
2006年5月，Fluent成为全球知名的CAE软件供应商——ANSYS大家庭中的重要成员。所有的Fluent软件都集成在ANSYS Workbench环境下，共享先进的ANSYS公共CAE技术。
Fluent是ANSYS CFD的旗舰产品，ANSYS增加了对Fluent核心CFD技术的投资，确保Fluent在CFD领域的绝对领先地位。ANSYS公司收购Fluent以后进行了大量高技术含量的开发工作，具体如下。
● 内置六自由度刚体运动模块配合强大的动网格技术。
● 领先的转捩模型精确计算层流到湍流的转捩以及飞行器阻力精确模拟。
● 非平衡壁面函数和增强型壁面函数加压力梯度修正能够有效提高边界层回流计算精度。
● 多面体网格技术能够有效减少网格量并提高计算精度。
● 密度基算法用于解决高超音速流动问题。
● 高阶格式可以精确捕捉激波。
● 噪声模块用于解决航空领域的气动噪声问题。
● 非平衡火焰模型用于模拟航空发动机燃烧。
● 旋转机械模型和虚拟叶片模型广泛用于模拟螺旋桨旋翼CFD。
● 先进的多相流模型。
● HPC大规模计算高效并行技术。
图1-1所示为一个Fluent的计算图例，是Fluent在航空领域的应用实例，演示了飞机滑行过程中起落架附近的涡流分布。
图1-1 Fluent的计算图例
计算网格是计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的核心，它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元，在单元上计算并存储求解变量。Fluent使用非结构化网格技术，意味着有各种各样的网格单元，具体如下。
● 二维的四边形和三角形单元。
● 三维的四面体核心单元。
● 六面体核心单元。
● 棱柱和多面体单元。
在目前的CFD市场上，Fluent以其在非结构网格的基础上提供丰富的物理模型而著称，主要有以下特点。
Fluent软件采用基于完全非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单元的梯度算法。
Fluent软件中的动/变形网格技术主要用于解决边界运动的问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，其余网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有3种：弹簧压缩式、动态铺层式以及局部网格重生式。其中，局部网格重生式是Fluent特有的，而且用途广泛，可用于非结构网格、变形较大问题，以及物体运动规律未知而完全由于流动所产生的问题。
Fluent软件具有强大的网格支持能力，支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑动网格等。值得强调的是，Fluent软件还拥有多种基于解的网格的自适应、动态自适应技术，以及动网格与网格动态自适应相结合的技术。
在Fluent软件中，有两种数值技术可以选择：基于压力的求解器和基于密度的求解器。
从传统上讲，基于压力的求解器是针对低速、不可压缩流开发的，基于密度的求解器是针对高速、可压缩流开发的。但近年来这两种技术被不断地扩展和重构，使得它们突破限制，可以求解更为广泛的流体流动问题。
在Fluent软件中，基于压力的求解器和基于密度的求解器处于同一界面中，确保Fluent对于不同的问题都可以实现良好的收敛性、稳定性和精度。
基于压力的求解器采用的计算法则属于常规意义上的投影方法。在投影方法中，首先通过动量方程求解速度场，继而通过压力方程的修正使得速度场满足连续性条件。
由于压力方程来源于连续性方程和动量方程，因此能够保证整个流场的模拟结果同时满足质量守恒和动量守恒。
由于控制方程（动量方程和压力方程）的非线性和相互耦合作用，因此需要一个迭代过程，使得控制方程重复求解直至结果收敛，这种方法可以用来求解压力方程和动量方程。
Fluent软件中包含以下两种基于压力的求解器。
（1）基于压力的分离求解器。
如图1-2所示，分离求解器顺序地求解每一个变量的控制方程，每一个控制方程在求解时被从其他方程中“解耦”或分离，并且因此而得名。
图1-2 分离求解器和耦合求解器的流程对比
分离求解器的内存效率非常高，因为离散方程仅需要在一个时刻占用内存；收敛速度相对较慢，因为方程是以“解耦”方式求解的。
工程实践表明，分离求解器对于燃烧、多相流问题更加有效，因为它提供了更为灵活的收敛控制机制。
（2）基于压力的耦合求解器。
如图2-2所示，基于压力的耦合求解器以耦合方式求解动量方程和基于压力的连续性方程，它的内存使用量大约是分离求解器的1.5～2倍；由于以耦合方式求解，因此其收敛速度能够提高5～10倍。
基于压力的耦合求解器同时具有传统压力算法物理模型丰富的优点，可以与所有动网格、多相流、燃烧和化学反应模型兼容，同时收敛速度远远高于基于密度的求解器。
基于密度的求解器直接求解瞬态N-S方程（瞬态N-S方程在理论上是绝对稳定的），将稳态问题转化为时间推进的瞬态问题，由给定的初场时间推进到收敛的稳态解，这就是通常说的时间推进法（密度基求解方法）。这种方法适用于求解亚音速、高超音速等流场的强可压缩流问题，且易于转换为瞬态求解器。
Fluent软件包含丰富而先进的物理模型，具体包括以下几种。
许多流体流动伴随传热现象，Fluent提供了一系列应用广泛的对流、热传导及辐射模型。对于热辐射，P1和Rossland模型适用于介质光学厚度较大的环境；基于角系数的surface to surface模型适用于介质不参与辐射的情况；DO（Discrete Ordinates）模型适用于包括玻璃在内的任何介质。DRTM模型（Discrete Ray Tracing Module）也同样适用。
太阳辐射模型使用光线追踪算法，包含一个光照计算器，它允许光照和阴影面积的可视化，这使得气候控制的模拟更加有意义。
相变模型可以追踪分析流体的熔化和凝固。离散相模型（DPM）可用于液滴和湿粒子的蒸发及煤的液化。易懂的附加源项和完备的热边界条件使得Fluent的传热模型成为满足各种模拟需要的成熟可靠的工具。
Fluent的湍流模型一直处于商业CFD软件的前沿，这些丰富的湍流模型中常用的有Spalart-Allmaras模型、k-ω模型组、k-ε模型组。
随着计算机处理能力的显著提高，Fluent已经将大涡模拟（LES）纳入其标准模块，并且开发了更加高效的分离涡（DES）模型，Fluent提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。
气动声学曾经在很多工业领域中备受关注，模拟起来却相当困难。如今，Fluent可以使用多种方法计算由非稳态压力脉动引起的噪声，瞬态大涡模拟（LES）预测的表面压力可以使用Fluent内嵌的快速傅里叶变换（FFT）工具转换成频谱。
Ffowcs-Williams & Hawkings声学模型可以用于模拟从非流线型实体到旋转风机叶片等各式各样的噪声源的传播，宽带噪声源模型允许在稳态结果的基础上进行模拟，是一个快速评估设计是否需要改进的实用工具。
Fluent软件是多相流建模方面的领导者，其丰富的模拟能力可以帮助工程师洞察设备内部难以探测的现象，Eulerian多相流模型通过分别求解各相的流动方程的方法分析相互渗透的各种流体或各相流体。对于颗粒相流体，则采用特殊的物理模型进行模拟。
很多情况下，占用资源较少的混合模型也可以用来模拟颗粒相与非颗粒相的混合。Fluent可以用来模拟三相混合流（液、颗粒、气），如泥浆气泡柱和喷淋床，也可以用来模拟相间传热和相间传质的流动，使模拟均相及非均相成为可能。
Fluent标准模块中还包括许多其他的多相流模型，对于其他的一些多相流流动，如喷雾干燥器、煤粉高炉、液体燃料喷雾，可以使用离散相模型（DPM）来模拟。射入的粒子、泡沫及液滴与背景流之间进行发生热、质量及动量的交换。
VOF（Volume of Fluid）模型可以用于对界面预测比较敏感的自由表面流动，如海浪。汽蚀模型已被证实可以很好地应用于水翼艇、泵及燃料喷雾器的模拟。沸腾现象可以通过用户自定义函数轻松实现。
为了帮助读者更好地在ANSYS Workbench平台中使用Fluent，本节将简要介绍ANSYS Workbench及其与Fluent之间的关系。
ANSYS Workbench提供了多种先进工程仿真技术的基础框架。全新的项目视图概念将整个仿真过程紧密地组合在一起，引导用户通过简单的鼠标拖曳操作完成复杂的多物理场分析流程。
ANSYS Workbench环境中的应用程序都支持参数变量，包括CAD几何尺寸参数、材料属性参数、边界条件参数以及计算结果参数等。在仿真流程各环节中定义的参数可以直接在项目窗口中进行管理，方便研究多个参数变量的变化。
ANSYS Workbench全新的项目视图功能改变了工程师的仿真方式。仿真项目中的各项任务以互相连接的图形化方式清晰地表达出来，使用户对项目的工程意图、数据关系和分析过程一目了然。
只要通过鼠标的拖曳操作，即可快捷地创建复杂的、包含多个物理场的耦合分析流程，各物理场之间的数据传输也可以实现自动定义。
项目视图系统使用起来非常简单，直接从左侧的工具栏中将所需的分析系统拖动至项目视图窗口即可。完整的分析系统包含所选分析类型的所有任务节点及相关应用程序，自上而下执行各个分析步骤即可完成分析过程。
ANSYS Workbench的操作界面主要由菜单栏、工具栏、工具箱和项目原理图区组成，如图1-3所示。其中工具箱主要包括以下4个组。
● 分析系统：可用的预定义模板。
● 组件系统：可存取多种程序来建立和扩展分析系统。
● 定制系统：为耦合应用预定义分析系统（FSI、thermal-stress等）。用户也可以建立自己的预定义系统。
● 设计探索：参数管理和优化工具。
需要进行某种项目分析时，可以通过两种方法在项目原理图区中生成相关的分析项目流程。一种是在工具箱中双击相关项目，另一种是使用鼠标将相关项目拖曳至项目原理图区。
图1-3 ANSYS Workbench的操作界面
在ANSYS Workbench中，用户可以按如下步骤创建Fluent分析项目并打开Fluent。
1．执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2022 R1→Workbench 2022 R1命令，启动ANSYS Workbench 2022 R1。
2．双击主界面“工具箱”→“组件系统”→“几何结构”选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图1-4所示。
图1-4 创建几何结构分析项目
3．将“工具箱”→“组件系统”→“网格”选项拖曳至项目管理区中，悬停在项目A中的A2栏“几何结构”上，当项目A2的“几何结构”栏红色高亮显示时，即可松开鼠标按键创建项目B，项目A和项目B中的“几何结构”栏（A2和B2）之间出现了一条连接线，表示它们之间可共享几何体数据，如图1-5所示。
图1-5 创建网格分析项目
4．将“工具箱”→“组件系统”→Fluent选项拖曳至项目管理区中，悬停在项目B中的B3栏“网格”上，当项目B3的“网格”栏红色高亮显示时，即可松开鼠标按键创建项目C。项目B和项目C之间出现了一条连接线，表示它们之间可共享数据，如图1-6所示。
图1-6 创建Fluent分析项目
用户也可以跳过创建项目A和项目B直接创建图1-7中的项目C，这样就不必使用ANSYS Workbench中集成的CAD模块DesignModeler创建和处理几何体。
图1-7 直接创建Fluent分析项目
注意：目前中文版的Fluent 2022版本需要在Workbench平台内启动Fluent分析项目才可以实现，如图1-8所示，后续案例均是在ANSYS Workbench平台内启动Fluent软件进行分析。
图1-8 直接创建Fluent分析项目（不包含前处理）
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[1]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。
[1]备注：“粘性”是一个力学术语，也称“黏性”。为了能与软件界面中的术语形式保持一致，本书均采用“粘性”这种写法。
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。
本章比较系统地介绍了通用CFD软件Fluent的基本功能及新版本的特点，帮助读者初步了解Fluent在CFD领域中的地位和作用，并详细介绍了Fluent的基本操作流程，帮助读者对整个软件进行比较全面的了解。
