FLUENT批處理技巧

2017-06-12 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

對(duì)很多不同工況的case進(jìn)行相似的處理的時(shí)候,可以使用FLUENT的批處理功能來極大地提高工作效率。

我們?cè)谑褂糜?jì)算流體力學(xué)軟件研究一個(gè)課題的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)計(jì)算很多不同的工況(例如,不同的流動(dòng)馬赫數(shù)或雷諾數(shù)、某個(gè)局部幾何尺寸的不同取值,等等)。當(dāng)工況的數(shù)量很多的時(shí)候,人工操作會(huì)令人非常厭煩,而且還容易出錯(cuò)。這時(shí)候,可以利用軟件所提供的批處理功能來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

舉個(gè)例子,我們計(jì)算三維圓球繞流,算了6種不同的流動(dòng)雷諾數(shù)(圖1)。我們想把這6種工況的子午面速度分布導(dǎo)出成Tecplot數(shù)據(jù)文件,然后在Tecplot中繪圖。

圖1 6種不同工況的計(jì)算結(jié)果文件

最直接的辦法是依次打開每一個(gè)case和data文件,在每一個(gè)case中建立一個(gè)surface(用來表示子午面),然后對(duì)每一個(gè)case導(dǎo)出子午面的數(shù)據(jù)。這里為了舉例只算了6種工況,但是如果實(shí)際的工況數(shù)量很多,這樣做會(huì)非常麻煩。

有沒有更自動(dòng)化的辦法呢?答案是有的。我們可以編寫一個(gè)小程序(圖2),生成一個(gè)FLUENT的命令文件。(注:用百分號(hào)“%”標(biāo)記的注釋可以省去。)

clear fid=fopen('j1.jou','wt'); % 打開FLUENT的命令文件 listing=dir('d:\a\'); % 列出文件夾中的所有文件 for i=1:length(listing) % 依次檢查每一個(gè)文件 if ~isempty(strfind(listing(i).name,'.cas')) % 如果文件名中含有".cas" fprintf(fid,'file r-c-d "d:\\a\\%s"\n',listing(i).name); % 讓FLUENT讀取這個(gè)文件 % 讓FLUENT建立一個(gè)surface來表示子午面 fprintf(fid,'surface iso-surf x-coordinate surface1 () () (0)\n'); [pathstr, name, ext] = fileparts(listing(i).name); % 將文件名中的擴(kuò)展名去掉 % 讓 FLUENT輸出子午面的速度場 fprintf(fid,'file export tecplot "d:\\a\\%s_tec.dat" (surface1) velocity-magnitude q\n',name); end end fclose(fid); % 關(guān)閉FLUENT的命令文件

圖2 用MATLAB語言編寫一個(gè)小程序

程序運(yùn)行后生成的FLUENT命令文件如圖3所示。可以看出,在這個(gè)文件里面已經(jīng)寫入了對(duì)6種工況的計(jì)算結(jié)果依次進(jìn)行處理的命令。關(guān)于FLUENT文本命令系統(tǒng),讀者可以參閱FLUENT的User’s Guide中的“Text User Interface(TUI)”這一章。對(duì)于在圖形界面(菜單欄、導(dǎo)航窗格)中的每個(gè)功能,文本命令系統(tǒng)中都有相應(yīng)的命令。

圖3 程序運(yùn)行后生成的FLUENT命令文件

最后,我們運(yùn)行FLUENT,在菜單欄選擇[File]->[Read]->[Journal…],選取剛才生成的命令文件,然后FLUENT就會(huì)自動(dòng)地依次處理6種工況的結(jié)果了(圖4)。

圖4 在FLUENT中執(zhí)行命令文件的結(jié)果

當(dāng)我們?cè)俅未蜷_文件夾的時(shí)候,里面已經(jīng)對(duì)每種工況都生成了Tecplot數(shù)據(jù)文件(圖5)。

圖5 生成的Tecplot數(shù)據(jù)文件

圖6和圖7分別給出了雷諾數(shù)為100和300的結(jié)果。可以看出Re=100的時(shí)候,尾跡中的速度分布是對(duì)稱的;而Re=300的時(shí)候,則變成不對(duì)稱的。這是層流流動(dòng)失穩(wěn)的結(jié)果。實(shí)際上,根據(jù)[1]的計(jì)算結(jié)果,存在兩個(gè)臨界雷諾數(shù),第一臨界雷諾數(shù)約為212,第二臨界雷諾數(shù)為270~285。當(dāng)流動(dòng)雷諾數(shù)小于第一臨界值的時(shí)候,圓球繞流的尾跡是軸對(duì)稱的;當(dāng)雷諾數(shù)增大到位于第一臨界值和第二臨界值之間的時(shí)候,流動(dòng)發(fā)生失穩(wěn),尾跡變?yōu)榉禽S對(duì)稱的,但是仍然是定常流動(dòng);當(dāng)雷諾數(shù)增大到大于第二臨界值的時(shí)候,流動(dòng)再次發(fā)生失穩(wěn),出現(xiàn)非定常的渦脫落現(xiàn)象。