【小白的CFD之旅】08 CFD速成之道

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学了那么一个星期的流体力学，又看了一周的计算流体力学，小白对于如何应用CFD解决工程流体问题，依然是一无所知。眼看一个月的时间已经过半，小白有点着急起来。于是在一个阳光明媚的早晨，小白又找到了黄师姐。

“师姐，半个月过去了，还是对CFD如何解决工程问题没有一点思路，怎么办呀？“小白略显着急的问。
”这半个月让你学习流体力学和计算流体力学，虽然时间太少，但却是条正道。要想 用好CFD，这两方面的基础是越深厚越好，但是咱们没那么多的时间留给你慢慢学了，这样吧，今天我教你一种CFD快速入门方法。“黄师姐也有点急。
”虽然有点急功近利，但时间来不及了也只好这样了，我要讲的速成方法，核心在于以下几个方面：

• 以软件学习为主，理论学习为辅
• 以软件实例学习为主，软件操作学习为辅

再次强调这种学习方式是一种快餐式的学习方式，难免会留下基础不牢的缺陷。“黄师姐补充道。

”看过《笑傲江湖》没有？今天介绍的这种CFD学习方式就类似华山派的剑宗，先从招式入手，以精妙的剑法打天下。而与此相反的CFD学习方式（先学CFD背后的理论，再使用CFD软件）则类似于华山派的气宗。两种方式在前期的表现差异很大，剑宗入门容易但难免内力不足威力不够，气宗则内力很足却缺乏精妙的招式将威力发挥出来，最理想的状态则是：有深厚的理论基础，也会熟练的使用软件。”黄师姐是个武侠迷，小白听实验室的其他师兄说过。

“好了，下面来具体讲该怎么做吧。”黄师姐以一种过来人的口吻教导着小白。

黄师姐的CFD速成之道

1 选择合适的CFD软件
2 软件的学习
2.1 CFD问题分类
2.2 大量案例练习
3 学习资料
郑重申明

1 选择合适的CFD软件

选择一款合适的CFD软件对于初学者来讲非常重要。虽然说目前的CFD软件界面都很友好，使用起来也很方便，但是还是需要认真选择。有些CFD软件的GUI设计比较好，逻辑性很强，更适合于新手入门。而有些软件则不是那么的适合。
黄师姐建议小白选择ANSYS FLUENT作为CFD软件的入门软件，黄师姐的理由：

• FLUENT的界面非常友好，完全图形化的界面
• FLUENT的界面具有非常好的逻辑性，将计算参数设置以一种逻辑性比较强的树形菜单形式展示给用户
• FLUENT有完备的实例文档，通过大量的CFD实例练习可以快速的掌握软件
• 项目使用的是FLUENT，有这一条理由足够了

2 软件的学习

通常情况下，对于软件的学习通常是先从操作入手，先熟悉软件界面，再熟悉功能按钮的使用方法等等。但如果要想快速的入门CFD软件，自然不能太纠结这些细节，这里的方法是：

• CFD问题整理分类
• 大量练习案例

2.1 CFD问题分类

CFD问题的分类是从牛师兄那里得到的，他将CFD问题大体分为了6类：

• 常规流动问题：不涉及除了流体流动之外的问题，计算过程中求解连续方程、动量方程，可涉及能量方程。这方面的应用包括低速流动、高速流动（跨音速、超音速以及高超音速流动）。流动问题可以包括内流流动及外流流动。
• 热问题：包括热传导、对流以及热辐射问题。除了求解流动问题外，还需要额外求解传热模型。
• 组分传输问题：包括常规的组分扩散问题、化学反应及燃烧问题。组分传输是典型的质量传递问题，较为复杂。
• 多相流问题：对于计算域中涉及多相流的问题，需要求解多相流模型。
• 运动部件的模拟：对于一些涉及到边界运动的问题，如旋转机械的叶片、发动机中的活塞等，如何建模是个很重要的问题。
• 多物理场耦合：对于流场与其他物理场的耦合问题

[实际工程问题中，往往不会分得那么清楚，通常是多种问题的混合。]

2.2 大量案例练习

找寻大量案例进行练习。ANSYS FLUENT有完善的Tutorial文档，最好的做法是将所有的案例都做一遍。如果时间不够用的话，可以只做流动问题和传热问题的案例。做这几个案例的目的是为了熟悉软件操作及CFD工作流程。案例练习过程中需要注意：

• 完整性：确保每一个案例都完全做完。即从网格模型导入至计算后处理完成这整个过程都完全做到。对于零基础人员来讲，一开始的案例可能做不出结果，这时候一定要有耐心，仔细检查设置，确保案例完全做完。案例没做完等于白做
• 多思考：在对着文档做案例的过程中，一定要多思考，虽然说暂时不去考虑软件设置背后的理论基础，但是在进行各项设置过程中，多留个心眼，比较不同案例设置中的不同。
• 多总结多记录：认真总结记录案例操作过程中遇到的问题以及问题解决过程。其实问题解决的过程就是自己成长的过程。

3 学习资料

虽然目前市面上有很多CFD软件的资料，不过最好的资料还是软件的帮助文档。

[最近版本的FLUENT软件中已经没有了tutorial，正版用户可以在ANSYS官方网站下载，盗版用户可以通过其他途径获取]

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郑重申明

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