前言

FLUENT商用程序可以模拟许多的工程实际问题，包括可压缩、不可压缩流动，牛顿流体、非牛顿流体，单相、多相流动，有旋、无旋流动，惯性坐标系、非惯性坐标系下的流动，有化学反应、无化学反应的流动问题等。其生成无结构网格的程序把计算复杂几何条件下的流动及传热传质问题变的简单。同时，软件还提供了许多的湍流模型、壁面处理及燃烧、传热模型供针对特定问题选择。用户自定义函数也为改进和完善模型，处理个性化问题和给出更合理的边界条件提供了可能。

本讲义以FLUENT5说明书为主要参考资料，介绍了该软件的基本功能、基本物理模型、湍流模型、湍流模拟的近壁处理及边界条件，并且对燃烧过程的模拟和用户自定义函数做了描述。通过本课程学习，可以掌握和利用FLUENT程序在流体及传热传质等领域进行数值研究。

燃烧模型部分由董刚副教授编译，方海生同学编译了用户自定义函数。基本物理模型，湍流模型及湍流模拟近壁处理及边界条件由刘明侯副教授编译。由于时间非常仓促（一个暑假时间），只能用不完全的内容作为计算流体和传热传质课程的内容。还有些内容来不及加入讲义内，希望以后逐步完善。文字没有很好地校对，一定会由错误、疏漏或不妥的地方，请同学们校正。

刘明侯

2002年9月2日

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目录

第一章， 概述…………………………………………………………………..….…...(1) 第二章， 基本物理模型………………………………………………………..…...….(5)

第一节， 连续和动量方程…………………………………………………….…(5) 第二节， 计算传热过程用户输入………………………………………….……(9) 第三节， 浮力驱动的流动和自然对流…………………………………………(10) 第四节， 有旋和旋转流动问题…………………………………………….……(15) 第五节， 可压流动…………………………………………………..……..……(18) 第六节， 无粘流动……………………………………………………..…..……(19) 第七节， 用户自定义标量输运模型…………………………………..….….…(22) 第三章， 湍流模型……………………………………………………….……..…….(24)

第一节， 前言……………………………………………………………………(24) 第二节， 平均量输运方程…………………………………………….. ……….(25) 第三节， 湍流模型……………………………………………………………….(26) 第四节， 湍流模型算例及其设置……………………………………………….(39) 第四章， 湍流流动地近壁处理…………………………………………………...….(44) 第五章， 边界条件…………………………………………………………………….(52) 第六章， FLUENT中地燃烧模拟…………………………………………..…….….(62)

第一节， 燃烧模拟的重要性……………………………………………..….….(62) 第二节， FLUENT燃烧模拟方法概要…………………………………..…….(62) 第三节， 气相燃烧模型…………………………………………………......…..(63) 第四节， 污染物模型…………………………………………………….………(75) 第五节， FLUENT中燃烧模拟计算的步骤和原则……………………………(77) 第七章， 自定义函数………………………………………………………………….(79)

第一节， 概要…………………………………………………………………….(79) 第二节， 书写UDFs …………………………………………………………….(80) 第三节， 编译连接UDFs………………………………………………………..(98) 第四节， 在FLUENT模型中使用UDFs………………………………………(106) 第五节， UDFs实例…………………………………………………………….(112) 第六节， UDFs的应用………………………………………………………….(128) 附录A，udf. H中的宏解释…………………………………………………………….(146) 附录B，常用C库函数…………………………………………………………………(147)

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