01 启动FLUENT软件中的二维单精度计算器,执行File→Read→Case…命令,读入网格文件channel.msh。
02 执行Grid→Check命令,对网格进行检测,成功检测后执行Grid→Scale…命令,弹出Scale Grid对话框。本列中绘制网格的单位是m,不需要改变,单击Close按钮。
03 执行Define→Models→Solver…命令,在弹出的Solver对话框中选择Steady,其余保持默认值,单击OK按钮。
04 执行Define→Models→Energy命令,勾选Energy方程。
05 执行Define→User-Defined→Functions→Interpreted…命令,加载UDF程序,弹出如图6-15所示的Interpreted UDFs对话框,导入UDF函数cell_viscosity.c,单击Interpret按钮。
06 执行Define→Materials命令,由于该实例中的液体金属需要自己定义,所以单击User-Defined Database按钮,在弹出的Open Database对话框中填写new liquid materials,如图6-16所示。然后单击OK按钮,弹出User-Defined Database Materials对话框,如图6-17所示。
图6-15 Interpreted UDFs对话框
图6-16 Open Database对话框
图6-17 User-Defined Database Materials对话框
07 在User-Defined Database Material对话框中单击New按钮,弹出Material Properties对话框,如图6-18所示。
08 选择Types为fluid,Name为liquid_metal,在出现的Available Properties列表中选择Cp、Density、Thermal Conductivity以及Viscosity到Material Properties列表中,然后对每个选项进行定义。例如,选中Cp,单击Edit按钮,弹出Edit Property Methods对话框,选中constant和user-defined,在左下角的Edit Properties下拉列表框中定义constant为680,如图6-19所示。单击OK按钮完成。
图6-18 Material Properties对话框
图6-19 Edit Property Methods对话框
09 同理,Density为8000;Thermal Conductivity为30;Viscosity需要重新定义,故选择user-defined,如图6-20所示。设定完后回到User-Defined Database Materials对话框,单击Save和Copy按钮,完成对参数的设定。
图6-20 User-Defined Database Materials对话框
10 回到Materials对话框,出现liquid_metal,如图6-21所示。在Viscosity的下拉列表框中选择user-defined,会弹出User-Defined Functions对话框,选择cell_viscosity,单击Create/change按钮,即完成对材料的定义,如图6-22所示。(www.xing528.com)
图6-21 Materials对话框
图6-22 User-Defined Functions对话框
11 执行Define→Boundary Conditions命令,在Boundary Conditions对话框中,选择fluid,单击Edit按钮,在其对话框的Material Name下拉列表框中选择liquid_metal,单击OK按钮。选择in,单击Edit按钮,在Velocity Inlet对话框的Velocity Magnitude(m/s)中输入0.001,表示进口速度为1mm/s,在Thermal下拉列表框中的Temperature填写290K,单击OK按钮,完成速度口in的设定。选择wall_top和wall_bottom,定义其温度为280K。
12 执行Solve→Initialize…命令,在Computer Form中选择in,顺序单击Init、Apply、Close按钮。
13 执行Solve→Monitors→Residual命令,选中Plot,其余保持默认值,如图6-23所示。单击OK按钮完成。
图6-23 Residual Monitors对话框
14 执行Solve→Iterate…命令,将迭代次数定为300,单击Iterate按钮,开始求解。
15 迭代完成之后,执行Display→Contours命令,选择Contours of下拉列表框中的Properties和Viscocity,即可以得到由UDF定义的层流粘度图(见图6-24);选择Velocity和Stram Functions可显示凝固函数等值线图(见图6-25);还可以显示由UDF定义函数导出的速度云图(图6-26)以及流域内的静温云图(见图6-27)等。
图6-24 UDF定义的层流粘度图
图6-25 凝固函数等值线图
图6-26 UDF定义函数导出的速度云图
图6-27 流域内的静温云图
16 计算完的结果要保存为case和data文件,执行File→Write→Case&Data…命令,在弹出的文件保存对话框中将结果文件命名为channel.cas,case文件保存的同时也保存了data文件channel.dat。
17 最后执行File→Exit命令,退出FLUENT6.3。
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