2.1. Giới thiệu
Fluent là phần mềm chuyên dụng để mô phỏng và tính toán động lực học lưu chất có sự trợ giúp của máy tính (CFD – Computational Fluid Dynamics). Phần mềm này sử dụng phương pháp thể tích hữu hạn để giải các phương trình của dòng lưu chất. Fluent có khả năng sử dụng các mô hình vật lý (mô hình tính) khác nhau để giải các bài toán, như đối với dòng không nén hoặc nén, dòng không nhớt hoặc nhớt, dòng chảy tầng hay chảy rối…
2.2. Cấu trúc của phần mềm
Trong đó:
Fluent: Bộ tính toán chính.
Gambit: Tạo hình và chia lưới 2-3D.
Tgrid: Tạo lưới 3D từ 2D.
2.3. Các mô hình tính toán chuyển động rối
Dòng rối là dòng đặc trưng bởi sự biến đổi của trường vận tốc. Thông thường việc mô tả dòng rối thường rất khó khăn bởi trong các phương trình đặc tả có chứa các đại lượng chưa biết. Mô hình rối có nhiệm vụ cơ bản là xác định các đại lượng này.
Phần mềm Fluent 6.2 hỗ trợ các mô hình rối sau: - Mô hình Splart-Allmaras.
- Mô hình k-. - Mô hình k-.
- Mô hình Reynolds Stress.
Hình 4.1: Cấu trúc của phần mềm Fluent
Chia lưới biên
Chia lưới biên hay thể tích Chia lưới Chia lưới FLUENT - Nhập lưới và chỉnh sửa - Điều kiện biên - Tính chất của vật liệu, lưu chất - Tính toán và sử lý kết quả TGRID - Chia lưới 2-3D với phần tử tam giác hoặc tứ giác - Chia lưới 2-3D hỗn hợp Lưới hình học Chia lưới 2-3D GAMBIT - Tạo mô hình - Chia lưới 2-3D Các phần mềm khác CAD/CAE khác
Tuy nhiên không thể áp dụng một mô hình rối cho tất cả các bài toán, mỗi mô hình rối chỉ cho kết quả đúng trong một số trường hợp nhất định. Việc lựa chọn mô hình tính sẽ phụ thuộc vào đặc điểm cũng như tính chất vật lý của dòng, vấn đề thực tế của các lớp biên, mức độ yêu cầu chính xác, cơ sở tính toán và lượng thời gian cần cho việc mô phỏng.
Điều đó đòi hỏi phải nắm rõ bản chất cũng như trường hợp áp dụng của mỗi mô hình tính, để đưa ra những lựa chọn hợp lý.
Tất cả các mô hình rối đều xuất phát từ hai phương trình cơ bản là phương trình liên tục và phương trình động lượng.
2.4. Sơ đồ thuật toán