Применение програмного комплекса FLUENT для расчета задач газодинамики

FLUENT — это современный, универсальный программный комплекс, предназначенный для решения задач механики жидкостей и газов. FLUENT обладает широким диапозоном возможностей решателя, хорошей сходимостью решения задач с многоблочными расчетными сетками, а также эффективностью и точностью решения в широком диапозоне режимов скоростей. Изобилие физических моделей в данном программном комплексе позволяет точно описывать ламинарные, переходные, турбулентные, тепловые, многофазные течения и другие физические явления, обеспечевая гибкость настройки решателя, построения расчетных сеток и решения, основанного на адаптации сеточной области.

Адаптация расчетной сетки позволяет получить точное решение для областей с большими градиентами потока, например, для пограничных слоев. Возможность адаптации позволяет значительно сократить время на построение качественной сетки, решение численной задачи и обработки результатов. FLUENT обладает возможностью использования неструктурированной расчетной сетки, которая может быть построена с относительной легкостью для сложной геометрии.

Поддерживаются следующие виды сетки: 2D треугольные и четырехугольные; 3D тетраэдальные, гексаэдральные, пирамидные, призматические, и смешанные (гибридные) сетки. Адаптация расчетной сетки позволяет упростить процесс построения расчетной сетки, уменьшить вычислительные ресурсы и получить желаемый уровень точности численного решения.

FLUENT написан на языке программирования С, что делает его достаточно гибким и мощным, а следовательно возможным: динамически распределять память, использовать эффективную структуру данных и гибкость контроля решателя. Также следует отметить, что FLUENT обладает клиент-серверной архитектурой.

Пакет FLUENT относится к числу “тяжелых” CFD пакетов и является одним из самых мощных в области моделирования задач дозвуковой и сверхзвуковой газодинамики, динамики жидкости со свободной поверхностью, течений реагирующих потоков (включая горение), теплообмена, многофазных течений, фазовых переходов, затвердевание расплавов, радиационной газодинамики, магнитогазодинамики, акустики, и т. д.

К настоящему времени обучение прошли представители следующих организаций Санкт Петербурга и России:

СПбГПУ, Энергомашкорпорация, КБСМ, Pratt&Whitney-Rus, Завод им. В.Я. Климова, АООТ «ЛМЗ», АО «Электросила», ФТИ им. Иоффе РАН, АООТ НПО ЦКТИ, АООТ «Невский завод», АОЗТ НИКТИТ, Институт Проблем Механики РАН, Институт Математического Моделирования РАН.

Расчёт облопаченного колеса турбины	Расчет очистного устройства
Динамика процесса горения	Расчет горения в горелке
Использование моделей турбулентности (на примере дорожки Кармана)

Доступная в настоящий момент версия програмного комплекса FLUENT — FLUENT 6.1. Взять можно здесь.

В виду того, что изначально FLUENT был написан для *NIX подобных систем для корректного запуска этой программы Вам понадобится Exceed — эмулятор работы nix -программ под Windows.

Кроме этого для обучения не помешает часть переведенного на русский язык helpa, в котором разобраны основные примеры расчета различного рода задач газодинамики. Взять почитать, можно здесь.

Статья создана на основе материалов paracomtech.ru и processflow.ru