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第20章计算流体动力学分析
第20章 计算流体动力学分析 FLOTRAN CFD 分析的概念 ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三维流体流动场的先进的工具，使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元，可解决如下问题： 作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力 超音速喷管中的流场 弯管中流体的复杂的三维流动 同时，FLOTRAN还具有如下功能： 计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布 研究管路系统中热的层化及分离 使用混合流研究来估计热冲击的可能性 用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能 对含有多种流体的(由固体隔开)热交换器进行研究 FLOTRAN 分析的种类 FLOTRAN可执行如下分析： 层流或紊流 传热或绝热 可压缩或不可压缩 牛顿流或非牛顿流 多组份传输 这些分析类型并不相互排斥，例如，一个层流分析可以是传热的或者是绝热的，一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。 FLOTRAN边界条件 进口边界/出口边界 对称条件 固定壁面和移动壁面 周期边界 恒定温度 热流 体积热源 传热系数 辐射 FLOTRAN分析中产生的一些文件 结果文件， Jobname. RFL，包含节点结果。 打印文件， Jobname.PFL，包含各量的收敛记录及进/出口状态(如流量等)。 壁面文件， Jobname.RSW，包含壁面剪切应力以及Y-Plus信息。 残差文件， Jobname.RDF，包含节点残差。 调试文件， Jobname.DBG，包含数学求解器的有关信息。 结果备份文件， Jobname.RFO，包含结果文件数据的一个拷贝。 重启动文件， Jobname.CFD，包含FLOTRAN的数据结构。 FLOTRAN分析的主要步骤 : 一个典型的FLOTRAN分析有如下七个主要步骤： 确定问题的区域。 确定流体的状态。 生成有限元网格。 施加边界条件。 设置FLOTRAN分析参数。 求解。 检查结果。 *设计优化 - Release 5.5 (001210) * * *设计优化 - Release 5.5 (001210)
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