基于FastCAE的Fluent个性化开发探索

Fluent作为一款通用的CFD分析软件，具有适用面广，稳定性好精度高等优点。但是针对具体的行业案例分析时通常使用的功能较为单一，Fluent复杂的接口无形中提高了使用门槛和用户的学习成本。基于以上问题，FastCAE推出针对Fluent的定制开发版本，基于此版本可以自由定制用户界面，简化分析流程，降低用户学习成本。

技术路线

Journal脚本流程化的记录了Fluent操作的全过程，并能驱动Fluent完成全流程仿真计算。因此FastCAE通过生成journal脚本的形式以驱动Fluent实现计算。计算结果存储为标准的cgns文件，通过标准接口对接FastCAE可视化模块。

案例介绍

本文以石油多相介质分离计算分析为背景介绍基于FastCAE的Fluent二次开发与使用过程。水力旋流器可实现多相介质的分离，在石化等领域已经得到广泛应用。本案例模拟了利用水力旋流器进行油水分离的工况，可实现对旋流器的结构验证与标定。在本案例中着重分析旋流器的内流场特性，包括速度场、压力场分布以及介质相分离情况。主要需要考虑的影响因素有：计算模型、介质组分配比、油滴粒径、出入口边界条件等，针对上述影响因素，我们基于FastCAE对Fluent记录的脚本文件进行封装，实现在Fluent中数值模拟流程化的专业定制版本。

软件开发流程

1) 基本设置

启动FastCAEDesigner进行软件设计，关闭几何模块，网格模块支持导入*.msh文件。

2）仿真参数设置

在“仿真参数设置”节点下设置计算模型、介质组分配比、油滴粒径等参数，该项设置与物理模型相关的参数。

3）边界条件设置

在“边界条件”下激活入口出口和壁面，其他不需要的边界条件全部关闭。

4）求解参数设置

在“求解参数设置”节点添加求解精度与迭代步数两个参数，该项设置与求解计算相关的参数。

5）后处理变量设置

隐藏监控器节点与二维后处理节点，三维后处理添加文件“Result.cgns”，并添加节点变量：Pressure,PressureDynamic, PressureStagnation, VelocityMagnitude, axial-velocity,radial-velocity, tangential-velocity, turb-internsity，该项可根据文件设置矢量和标量。