以下是一個 ANSYS Fluent 流體仿真基礎入門教程：

一、軟件安裝與界面熟悉

安裝 ANSYS Fluent 軟件，確保安裝過程中按照提示正確配置相關組件和許可證。

啟動軟件后，熟悉其用戶界面，主要包括菜單欄、工具欄、模型樹窗口、圖形顯示窗口等。

二、創(chuàng)建幾何模型（以簡單管道為例）

可以使用 ANSYS 自帶的 DesignModeler 模塊或其他 CAD 軟件創(chuàng)建幾何模型。

打開 DesignModeler，選擇創(chuàng)建二維草圖平面，如 XY 平面。

使用繪圖工具繪制一個圓形代表管道截面，假設半徑為 1m。

然后通過拉伸操作將其拉伸成一段長度為 5m 的管道實體。

將創(chuàng)建好的幾何模型保存并導入到 Fluent 中。

三、定義物理模型

進入 Fluent 后，首先檢查默認的單位制是否符合需求，如不符合則進行單位設置。

選擇物理模型：

對于常見的不可壓縮流體流動，通常選擇基于壓力的求解器。

在 “Models” 中選擇湍流模型，如標準 k-epsilon 模型，適用于大多數工程應用中的湍流模擬。

四、設置材料屬性

在 “Materials” 中定義流體材料，例如常見的水。

設置水的密度為 1000kg/m³，動力粘度為 0.001Pa・s 等。

五、劃分網格

回到 Workbench 界面，將幾何模型導入到 Meshing 模塊進行網格劃分。

選擇合適的網格類型，如四面體網格。

設置網格尺寸參數，可以進行全局網格尺寸設置，假設設置為 0.1m。

對管道進出口等關鍵部位進行局部網格加密，以提高計算精度。

檢查網格質量，確保網格質量滿足計算要求，如最小網格質量大于 0.3。

六、設置邊界條件

回到 Fluent 中，在 “Boundary Conditions” 中設置邊界條件：

定義管道入口為速度入口邊界條件，假設入口速度為 1m/s。

管道出口設置為壓力出口邊界條件，假設出口壓力為大氣壓。

將管道壁面設置為無滑移壁面邊界條件。

七、求解計算

在 “Solver” 中設置求解參數：

設置迭代步數，例如先設置為 500 步進行初步計算。

調整松弛因子以控制收斂速度，一般初始可采用默認值。

點擊 “Calculate” 開始求解計算，觀察殘差曲線的變化，當殘差曲線趨于平穩(wěn)且滿足收斂標準時（如殘差下降到 1e-4 以下），認為計算收斂。

八、結果后處理

計算收斂后，可以查看各種結果：

查看速度云圖：在 “Results” 中選擇 “Contours”，然后選擇速度變量，如 “Velocity Magnitude”，可以在圖形窗口中顯示管道內流體的速度分布云圖。

查看壓力分布：同樣在 “Contours” 中選擇壓力變量，顯示壓力分布云圖。

查看流線：在 “Vectors” 中設置顯示流線，可以直觀地觀察流體在管道內的流動軌跡。

九、總結與拓展

總結本次流體仿真的過程和結果，分析模擬結果是否符合預期物理現象。

嘗試改變一些參數，如入口速度、管道形狀等，重新進行模擬，觀察結果的變化，加深對流體仿真的理解和掌握。

通過以上基礎入門教程，你可以初步掌握 ANSYS Fluent 進行簡單流體仿真的基本步驟和方法。隨著不斷學習和實踐，你可以進一步深入研究更復雜的流體問題和高級功能。