Nghiên cứu và ứng dụng phần mềm fluent 6.3 trong tính toán mô phỏng động cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FLUENT
TRONG TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ


GVHD : Th.S NGUYỄN VĂN LONG GIANG
GVPB : Th.S NGUYỄN TẤN QUỐC
SVTH : NGUYỄN VĂN HẢI : 08105034
NGUYỄN CÔNG VƯƠNG : 08105150


TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2012
i
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ
NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM FLUENT TRONG
TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ
Sinh viên thực hiện:

1. NGUYỄN VĂN HẢI MSSV: 08105034
2. NGUYỄN CÔNG VƯƠNG MSSV: 08105150
Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN LONG GIANG - 1205
I. NỘI DUNG:
− Nghiên cứu phần mềm Fluent 6.3 và Gambit 2.3.
− Ứng dụng phần mềm Fluent trong tính toán mô phỏng động cơ: Mô phỏng sự hòa trộn của
biogas và không khí trong đường ống nạp.
II.TÀI LIỆU THAM KHẢO:
− FLUENT TUTORIAL.
− GAMBIT TUTORIAL.
− Một số diễn đàn và trang web ansys.com, fluent.com…
III. TRÌNH BÀY:
− Thuyết minh đề tài: 02 cuốn thuyết minh
− 02 đĩa CD
IV. Thời gian thực hiện
− Ngày bắt đầu: 26 / 03 / 2012
− Ngày hoàn thành: 15 / 06/ 2012
− Ngày bảo vệ : 06 / 07 / 2012
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ Tp.HCM, ngày 26 tháng 03 năm 2012
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Văn Long Giang
ii
LỜI CẢM ƠN !
Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM,
nhờ sự tận tình hướng dẫn, giúp đỡ của các thầy, cô , đồ án đã hoàn thành tốt. Chúng tôi xin
chân thành cảm sâu sắc đến:
- Tất cả các Thầy, Cô Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM
đã bồi dưỡng kiến thức, trau dồi kỹ năng thực hành, đồng thời rèn luyện nhân cách cho
chúng tôi trong những năm học dưới mái trường này.
- Thầy Nguyễn Văn Long Giang, Thầy đã dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn và đóng

góp những ý kiến quý báu cho đồ án tốt nghiệp.
- Toàn thể Gia đình và Bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ chúng tôi trong học tập và trong
cuộc sống.
Tp. HCM, tháng 03 năm 2012
Sinh viên
NGUYỄN VĂN HẢI
NGUYỄN CÔNG VƯƠNG
iii
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Trang bìa I
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp II
Lời cảm ơn III
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn IV
Nhận xét của giáo viên phản biện V
Mục lục VI
Lời nói đầu VII
Nội dung VIII
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….1
1. Lý do chọn đề tài……………………………………………………………… 1
2. Mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu…………………………………… 1
3. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………………… 2
4. Các bước thực hiện………………………………………………………………2
5. Kế hoạch nghiên cứu…………………………………………………………….2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FLUENT 6.3 VÀ GAMBIT 2.3……….3
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM…………………………… 3
1.1.1 Giới thiệu về phần mềm Fluent 6.3……………………………………… 3
1.1.2 Giới thiệu phần mềm Gambit 2.3………………………………………… 5
1.2 GIỚI THIỆU CÁC NHÓM PHẦN TỬ TRONG PHẦN MỀM…………….7
1.2.1 Giới thiệu các nhóm phần tử trong GAMBIT 2.3………………………….7

1.2.2 Giới thiệu các nhóm phần tử trong FLUENT 6.3…………………………13
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ PHỎNG………………………… 21
2.1 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ PHỎNG 21
2.1.1 Sơ đồ khối của phương pháp mô phỏng 21
2.1.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp mô phỏng 21
2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHIA LƯỚI VÀ ĐIỀU KIỆN TÍNH TOÁN 25
2.2.1 Cơ sở lý thuyết chia lưới 25
iv
2.2.2 Điều kiện tính toán 26
CHƯƠNG 3: TRÌNH TỰ MÔ PHỎNG VÀ XUẤT KẾT QUẢ 27
3. TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC TRONG GAMBIT 2.3 VÀ FLUENT 6.3 27
3.1 Vẽ mô hình và tạo lưới trong GAMBIT 2.3 27
3.1.1 Vẽ mô hình 27
3.1.2 Tạo lưới cho mô hình 30
3.2 Các bước để mô phỏng trong FLUENT 6.3 33
4. NHẬN XÉT VỀ PHẦN MỀM FLUENT 6.3 VÀ GAMBIT 2.3……………….49
5. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI………………………………………….50
Kết luận
Tài liệu tham khảo
v
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, công nghiệp ô tô đã có những sự thay đổi lớn lao. Đặc biệt là
động cơ, từ chỗ phun xăng bằng bộ chế hòa khí cho đến phun xăng điện tử, từ chỗ nhiên liệu sử
dụng là xăng và diezel cho đến những nhiên liệu mới như biogas, hidro, hỗn hợp hidrocacbon nhẹ
(propan và butan)…Những thay đổi trên nhằm tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu,
giảm độ độc hại của khí thải, tìm nguồn nhiên liệu mới thay thế cho nguồn nhiên liệu sắp bị cạn
kiệt…

Để có những sự thay đổi như vậy những kĩ sư, những nhà khoa học luôn tìm cách tính toán
hình dáng, cấu tạo các chi tiết của động cơ sao cho tối ưu nhất. Việc tính toán thiết kế cần phải có

những phần mềm mô phỏng để nâng cao hiệu suất và hiệu quả trong công việc. Một trong những
phần mềm đáp ứng được những yêu cầu trên là phần mềm mô phỏng Fluent. Phần mềm có thể mô
phỏng 2D, 3D dòng chảy trong ống áp lực, sự hòa trộn hỗn hợp trong đường ống phân phối, mô
phỏng dòng khí chuyển động trong xe của hệ thống điều hòa…Và đặt biệt Fluent tương đối dễ sử
dụng.

Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu về chức năng và mô tả các nút lệnh của phần mềm
Fluent và phần mềm đồ họa Gambit (phần mềm xây dựng mô hình hình học và tạo lưới của Fluent )
để cho những người mới bắt đầu nghiên cứu về phần mềm có thể tìm hiểu một cách dễ dàng. Một ví
dụ mô phỏng 2D về sự hòa trộn của biogas và không khí trong một đường ống phân phối, ví dụ này
xuất kết quả là sự mô phỏng vận tốc, nhiệt độ, áp suất, mật độ trong đường ống, từ đó ta có thể thiết
kế cấu tạo đường ống phân phối sao cho tối ưu nhất.

Đề tài là những kiến thức cơ bản về phần mềm mô phỏng Fluent .Vì vậy việc ứng dụng đề
tài này là rất hữu ích làm nền tảng kiến thức ban đầu cho những sinh viên,những kĩ sư tính toán
thiết kế các chi tiết của động cơ bằng phần mềm mô phỏng Fluent.

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Long Giang - Khoa Cơ Khí Động Lực
-Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã tận tình giúp đỡ nhóm trong quá trình nghiên cứu.
Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy (cô) và bạn đọc.
Nhóm sinh viên thực hiện
vi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài :
Theo chủ trương mới của Nhà nước về nâng cao chất lượng giáo dục, đổi mới phương pháp dạy
và học. Việc giảng dạy cần có những hình ảnh minh họa, để tăng khả năng truyền đạt và kích thích
tính tự học của sinh viên. Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM luôn chú trọng đến việc
trang bị ngoài các thiết bị máy móc, còn có nhiều phần mềm khác để có thể giúp sinh viên hiểu
rõ, phát huy tính sáng tạo, sự đam mê nghiên cứu khoa học của giáo viên và sinh viên trong trường
Ngày nay với việc mô phỏng sự chuyển động các dòng khí, sự hòa trộn hỗn hợp…là sự quan

tâm rất lớn của khoa Cơ Khí Động Lực đặc biệt là bộ mô Động Cơ. Tuy cũng có nhiều phần mềm
có thể mô phỏng được, nhưng tất cả các phần mềm đó chưa thật sự đem lại hiệu quả, cũng như sự
đa dạng và phong phú
Xuất phát từ những yêu cầu đó, đề tài “ Nghiên cứu và ứng dụng phần mềm Fluent trong tính
toán mô phỏng động cơ ” đã được thực hiện. Nhằm giúp cho sinh viên có thể quan sát hình ảnh trực
quan, và đặc biệt sinh động hơn đối với mô phỏng dạng 3D.
2. Mục tiêu, nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu:
 Mục tiêu nghiên cứu:
- Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi để khơi dậy niềm đam mê
nghiên cứu cho các bạn sinh viên.
- Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài học thực hành.
- Sinh viên có điều kiện quan sát hình ảnh một cách trực quan
- Góp phần hiện đại hóa phương pháp dạy học trong giáo dục-đào tạo.
 Nhiệm vụ:
- Nghiên cứu phần mềm Gambit 2.3 và Fluent 6.3
- Vẽ mô hình cần mô phỏng trong Gambit 2.3
- Tiến hành mô phỏng trong Fluent 6.3
 Phạm vi nghiên cứu:
- Đề tài chỉ mô phỏng quá trình hòa trộn Biogas và không khí ở dạng 2D
3. Phương pháp nghiên cứu :
vii
Để đề tài được hoàn thành chúng tôi đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu. Trong đó
đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan và học hỏi từ thầy
hướng dẫn từ đó tìm ra các ý tưởng mới để hoàn thành đề tài. Song song với nó, chúng tôi còn kết
hợp cả phương pháp quan sát để hình ảnh mô phỏng được chính xác hơn.
4. Các bước thực hiện:
 Tham khảo tài liệu
 Nghiên cứu chức năng và nhiệm vụ các thanh công cụ của Gambit 2.3 và Fluent 6.3
 Vẽ mô hình trong Gambit
 Chia lưới trong Gambit

 Đặt các điều kiện bài toán trong Fluent
 Xuất kết quả mô phỏng
5. Kế hoạch nghiên cứu:
Đề tài được thực hiện trong 10 tuần, các công việc được bố trí như sau:
Giai đoạn 1: Gồm 7 tuần
 Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tượng, mục tiêu nghiên cứu
 Vẽ mô hình, chia lưới và tiến hành mô phỏng
Giai đoạn 2: Gồm 3 tuần
 Viết thuyết minh
 Chỉnh sửa và hoàn thiện đề tài.

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM FLUENT 6.3 VÀ GAMBIT 2.3
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM :
1.1.1 Giới thiệu về phần mềm Fluent 6.3
FLUENT là phần mềm được ứng dụng rộng rãi khắp trong mọi lĩnh vực công nghiệp như sự
cháy trong lò, từ thiết kế phòng sạch đến các nhà máy xử lý nước thải và có khả năng mô hình hóa
viii
các đặc tính vật lý cho mô hình dòng chảy chất lưu, rối, trao đổi nhiệt. Phần mềm có khả năng mô
hình hóa động cơ xylanh, thiết bị tuốc-bin, và hệ thống đa pha.
Ngày nay, hàng ngàn công ty trên toàn thế giới đã thành công từ việc sử dụng những công cụ
thiết kế và phân tích quan trọng này, được mở rộng bởi khả năng tương tác đa môi trường khiến
phần mềm trở thành công cụ được sử dụng phổ biến hơn.Với sự nổi tiếng về sự thân thiện và mạnh
mẽ, FLUENT rất dễ sử dụng đối với người mới bắt đầu để nâng cao năng suất và hiệu quả trong
công việc. Đối với các kỹ sư cơ khí, kỹ sư thuỷ điện nếu tiếp cận được chương trình này sẽ mô
phỏng được dòng chảy trong tuốc-bin, dòng chảy trong đường ống áp lực rất tốt. Nó là cầu nối giữa
thí nghiệm mô hình và lý thuyết thông qua máy tính, giúp chúng ta hiểu rõ hơn quá trình vận động
của dòng chảy và sự tương tác trong lý thuyết cơ học chất lỏng, chất khí
a. Các tính năng đặc trưng của phần mềm:
+ Khả năng tạo lưới đa dạng:

FLUENT sử dụng công nghệ lưới không cấu trúc, nghĩa là lưới có thể bao gồm các phần tử ở
các hình dạng khác nhau như lưới tứ giác và tam giác cho mô phỏng 2D và lưới lục diện, tứ diện,
đa diện, lăng trụ và kim tự tháp cho mô phỏng 3D.Nhờ tính đa dạng nên Fluent luôn cho kết quả
chính xác
+ Truyền nhiệt, chuyển pha và bức xạ:
Truyền nhiệt thường đi kèm với nhiều dòng chảy và FLUENT đề xuất một chuỗi giải pháp
toàn diện cho các phương thức truyền nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Có khả năng kết hợp
với truyền nhiệt bao gồm mô hình cho lỗ khí, chất lỏng nén được, trao đổi nhiệt, khí và các dòng
chảy.

+ Động lực học và lưới động:
Trong FLUENT, lưới động có khả năng đáp ứng được các yêu cầu về thay đổi ứng dụng,
bao gồm dòng chảy ống, van, và tách lớp trong bình chứa “store separation”. Lưới động cũng
thích ứng với các mô hình khác bao gồm một chuỗi mô hình nhất dòng phun, mô hình đốt cháy
và mô hình nhiều pha bao gồm mặt tự do và dòng chảy nén được. FLUENT cũng cung cấp lưới
trượt và các mô hình lưới khác nhau đã được chứng minh qua các hệ thống ống,bơm và các cơ cấu
ix
máy móc.
+ Xử lý kết quả:
Công cụ xử lý kết quả hay còn gọi là hậu xử lý của FLUENT có thể được dùng để tạo ra một
giao diện đồ họa đầy đủ, hoạt hình và báo cáo để ta có một kết quả tốt, trực quan. Mặt phẳng
bóng và trong suốt, đường dẫn, sơ đồ vectơ, sơ đồ đường bao tùy theo nhu cầu người sử dụng
các đặc trưng mà công cụ hậu xử lý có thể làm được. Dữ liệu có thể được xuất ra một gói đồ họa
thứ ba, hoặc tới một công cụ CAD khác để tiếp tục phân tích
+ Chảy rối và âm học:
Fluent có khả năng giải quyết các mô hình chảy rối, ví dụ như vài phiên bản của mô hình k-
epsilon, mô hình k-omega, và mô hình ứng suất Reynolds (RSM). Ngày nay, cùng với việc máy
tính ngày càng mạnh, giá thành hạ, làm được mô hình mô phỏng xoáy lớn (LES) là sự lựa
chọn hấp dẫn cho mô phỏng trong công nghiệp. Với âm học, FLUENT có thể tính toán kết quả độ
ồn từ dao động với áp suất không ổn định.

+ Đa pha:
FLUENT là phần mềm đứng đầu trong công nghệ mô hình đa pha. Có nhiều cách khác nhau
cho phép các kỹ sư nhìn được bên trong thiết bị thường khó để thăm dò. FLUENT sử dụng mô
hình đa pha Eulerian với các tập hợp riêng rẽ của phương trình chất lỏng để thâm nhập sâu vào
chất lỏng hoặc các pha.Mô hình nhiều pha khác nhau cũng được sử dụng trong FLUENT.
Đối với ứng dụng nhiều pha như cánh bơm, chất lỏng có thể được sử dụng.

+ Dòng phản ứng:
Mô hình phản ứng hóa học, đặc biệt trong điều kiện chảy rối, là một trong các quan tâm đặc
biệt và cũng là đặc trưng ưu việt của phần mềm FLUENT ngay từ khi giai đoạn phần mềm được
hình thành. Những mô hình mới của FLUENT như khái niệm tán xoáy, cũng như mô hình chuẩn
của tán xoáy. Các mô phỏng loại thể khí, than đá và nhiên liệu xăng cháy có thể được giải quyết.
Phần mềm có mô hình để dự báo cho sự hình thành SOx và sự hình thành NOx và sự phá hủy.
1.1.2 Giới thiệu phần mềm Gambit 2.3
x
Phần mềm GAMBIT là môđun xây dựng mô hình hình học và tạo lưới. Giao diện đơn của
GAMBIT cho phép đồng thời xây dựng mô hình hình học và tạo lưới. Là công cụ tiên tiến cho
phép chỉnh sửa và chạy lại các phương án đã chạy trước đó cho nghiên cứu tham số hóa.
GAMBIT tổ hợp được tính tương thích với CAD, làm sạch mô hình hình học, công cụ phân tích
và công cụ chia lưới, tạo nên một đường dẫn hiệu quả từ CAD tới công cụ chia lưới chuyên dụng
của CFD,là một công cụ tiên tiến cho các phân tích kỹ thuật, GAMBIT cung cấp một số công cụ
xây dựng mô hình hình học và chia lưới trong một giao diện thân thiện với người dùng và có tính
tích hợp cao, linh hoạt. Với GAMBIT, trong nhiều ứng dụng, thời gian cần thiết cho tiền xử lý có
thể giảm đáng kể. Hầu như mọi mô hình có thể xây dựng ngay trong GAMBIT, hoặc nhập vào từ
bất kỳ CAD/CAE nổi tiếng nào. Sử dụng công nghệ phủ hình học ảo và các công cụ làm sạch mô
hình, mô hình hình học nhập vào nhanh chóng được chuyển đổi vào các miền dòng chảy một cách
phù hợp. Một tập hợp các công cụ chia lưới tự động hóa cao theo kích thước phần từ đảm bảo lưới
tốt nhất có thể cho dù là đó là lưới có cấu trúc, nhiều khối, hoặc không cấu trúc, hay lai tạo. Số
lượng đầu đọc CAD phong phú có trong GAMBIT cho phép bạn nhập vào bất cứ mô hình hình
học nào vào trong môi trường chia lưới của nó. GAMBIT cũng có công cụ chia lưới tuyệt hảo

chuyên cho các lớp biên cho phép tối ưu hóa lưới tại các bề mặt các tường ngăn, vỏ để có thể hỗ
trợ mô phỏng CFD một cách tốt nhất.
+ Các tính năng của phần mềm:
- Dễ sử dụng

Giao diện của GAMBIT tương đối đơn giản, người sử dụng dễ nhận biết, thứ tự sắp xếp hợp
lý. GAMBIT cho phép đồng thời xây dựng mô hình hình học và tạo lưới
- Tính tích hợp giữa CAD và CAE:
GAMBIT có thể nhập vào mô hình hình học của hầu như bất kì phần mềm nào dưới định
dạng Parasolid, ACIS, STEP, IGES hoặc file gốc CATIA V4/V5. Khả năng kết hợp mô hình hình
học tự động tạo nên một mô hình hình học gắn kết trong lúc mô hình được nhập vào. Gần đây phần
mềm có khả năng kết nối được với CAD của Solidworks, Pro/ENGINEER, và NXT.
- Mô hình hóa nhanh:
xi
GAMBIT cung cấp một tập hợp gọn nhẹ nhưng mạnh mẽ các công cụ mô hình hóa hình học. Sử
dụng các công cụ này có thể xuất các miền dòng chảy từ hình học nhập vào và có thể phân chia
thông qua các toán tử Boole đơn giản.
- Làm sạch mô hình CAD:
Công cụ làm sạch bán tự động của GAMBIT có thể sử dụng để chỉnh sửa và chuẩn bị hình học
cho công đoạn chia lưới chất lượng cao. Lỗ thủng, các mặt trùng nhau, đặc điểm nhỏ, và các góc
nhọn, được tìm ra nhanh và các công cụ phong phú cho phép giải quyết mọi vấn đề.
- Chia lưới thông minh:
Các bài toán khác nhau yêu cầu kiểu chia lưới khác nhau, và GAMBIT cung cấp cho bạn mọi sự
lựa chọn trong một gói phần mềm duy nhất. Công cụ chia lưới của GAMBIT cho phép bạn chia mô
hình hình học thành lưới lục diện có cấu trúc hoặc lưới lục diện một cách tự động. Lưới tam giác và
lưới tứ diện có thể tạo độc lập trong cùng một môi trường, cùng với hệ tọa độ Đề Các, lưới hình
kim tự tháp và các đường bao trong mô hình ghép để chia lưới được tự động phân loại kích thước
cho phù hợp với các dạng cong và những lỗ hổng nhỏ. GAMBIT xây dựng để tự động chia lưới kết
hợp với sự điều khiển của người dùng
1.2 GIỚI THIỆU CÁC NHÓM PHẦN TỬ TRONG PHẦN MỀM

1.2.1 Giới thiệu các nhóm phần tử trong GAMBIT 2.3
A. Các nhóm phần tử trong phần mềm:
Khởi động GAMBIT: Start
→
program
→
GAMBIT 2.3
+ Giao diện làm việc chính của GAMBIT 2.3

xii
Thanh Operation
Thanh Global
control
Vùng mô tả lệnh
Thanh Menu



Hình 1.1 Cửa sổ làm việc của Gambit 2.3
Giao diện trong GAMBIT 2.3 bao gồm thanh menu, thanh Operation, thanh Global control và
vùng mô tả lệnh.
+ Thanh Operation
Biểu tượng Mô tả

Biểu tượng tạo điểm
Geometry
Biểu tượng tạo đường thẳng

xiii
Biểu tượng tạo mặt phẳng

Biểu tượng tạo hình khối

Nhóm hình học
Biểu tượng chia lưới cho biên
Mesh
Biểu tượng chia lưới trên đường
Biểu tượng chia lưới trên mặt
Biểu tượng chia lưới trên hình khối
Biểu tượng chia lưới nhóm hình học

Zones
Biểu tượng tạo điều kiện biên
Biểu tượng khai báo vật liệu

Tool
Tạo ra, sửa đổi, trình bày, những hệ thống tạo độ,
lưới, thước đo
xiv
Tạo ra những hàm điều khiển các phần tử mắt lưới.
Tạo ra và đan lưới của những thể tích cùng nhau
đại diện vùng luồng bao vây trong turbomachine
Biểu tượng xóa các cấu trúc hình học
Các đầu nối
+ Thanh Global control gồm các lệnh hiệu chỉnh màn hình làm việc của GAMBIT:

Biểu tượng

Mô tả

Tỷ lệ những hiển thị của màn hình phù hợp với những ranh giới

Chỉ định vị trí của trục quay cho chuyển động của mô hình bằng
phương pháp con chuột.

Thể hiện các cửa sổ đồ họa

Chỉnh độ sáng hoặc tối của màn hình làm việc

Hiển thị mắt lưới
B. Các lệnh dùng trong quá trình mô phỏng:
a. Phương pháp nhập điểm:
xv

Hình 1.2 Các vị trí để nhập điểm
b. Phương pháp tạo đường:

Hình 1.3 Các vị trí để tạo đường
c. Phương pháp tạo mặt:
Biểu tượng cấu trúc hình
học
Biểu tượng tạo điểm
Vùng nhập tạo độ điểm
Vùng đặt tên điểm
Nhấn APPLY để xác lập
Vùng mô tả lệnh
xvi
Biểu tượng tạo
đường
Menu các lệnh vẻ
đường

Hình 1.4 Các vị trí để tạo mặt
d. Phương pháp chia lưới trên đường:
Hình 1.5 Công cụ để chia lưới cho đường
xvii
Biểu tượng chia lưới
Biểu tượng chia lưới
trên đường
Vùng khai báo các
thông số của đường
được chia
e. Phương pháp chia lưới trên mặt.

Hình 1.6 Công cụ chia lưới cho mặt
f. Phương pháp tạo điều kiện biên và loại vật liệu:



Biểu tượng chia lưới
cho mặt
Vùng khai báo các
thông số chia lưới
xviii
Biểu tượng tạo điều kiện
biên
Vùng khai báo các thông
số điều kiện biên
Biểu tượng khai báo loại
vật liệu

Hình 1.7 Công cụ tạo điều kiện biên và loại vật liệu
g. Lưu File



1.2.2 Giới thiệu các nhóm phần tử trong FLUENT 6.3
Khởi động FLUENT: vào Start
→
Program
→
FLUENT. Sau đó sẽ xuất hiện bảng như sau:

Trong mục Versions ta sẽ có các chọn lựa :
+ 2d(single precision): bộ giải chính xác 2 chiều đơn
+2ddp(double precision): bộ giải chính xác 2 chiều, chính xác kép.
+3d: bộ giải chính xác 3 chiều đơn
+3ddp: giải chính xác 3 chiều, chính xác kép.
Trong mục cách thức giải (mode) ta chọn Full Simulation
Sau đó ta nhấn vào Run
xix
Click chọn Export 2-D(x-y) Click Accept lưu File Tên File
+ Giao diện làm việc của FLUENT 6.3 xuất hiện:

Hình 1.8 Giao diện của Fluent 6.3
Trên giao diện sẽ xuất hiện các menu được sắp xếp theo thứ tự các thao tác từ trái qua phải:
a.Menu File:
xx
Hình 1.9 Menu File
- Read: Đọc những file .msh được lưu từ GAMBIT, và những file .cas, hoặc .dat là những kết
quả được lưu trong FLUENT.

- Write: Lưu flie FLUENT dạng đuôi .cas , .dat
- Import: Nhập dữ liệu vào từ các file : ABQUS, ANSYS, GAMBIT, CFX
- Export: Xuất dữ liệu ra các file của : ABQUS, ANSYS imput, ACCII, CFX
- Hardcopy: Xuất kết quả mô phỏng
b. Menu Gid: hiển thị, kiểm tra lưới trước khi giải.



Hình 1.10 Menu Grid
- Check: Kiểm tra lưới
- Info: cho biết tất cả những thông tin của lưới
- Scale, translate, rotate: tỷ lệ, di chuyển, quay lưới.
- Smooth/swap: có tác dụng làm nhẳn bề mặt lưới.
xxi
c. Menu Define: định nghĩa tất cả các điều kiện trước khi giải.
Define
→
Model: Các thuật toán dùng mô tả các hiện tượng vật lí.

Hình 1.11 Menu Define
- Model: Định nghĩa mô hình tính toán trong FLUENT.
- Material: Định nghĩa thuộc tính vật chất.
- Oprating conditions: Chỉ định điều kiện hoạt động ban đầu.
- Boundary Conditions: Chỉ định những điều kiện ranh giới hay điều kiện biên của bài toán,
các điều kiện cụ thể cho một phương trình vi phân, giúp giới hạn các kết quả ra của phương trình.
- Priodic Conditions: định nghĩa điều kiện hoạt động có tính chu kỳ.
- Gid interface : Định nghĩa bề mặt trong của lưới.
- Units: định nghĩa đơn vị trong tính toán mô phỏng.
d. Menu Slove: trong menu này ta sẻ trình bày cách giải bài toán.
- Control: điều khiển quá trình giải.

- Initialize: khởi đầu quá trình giải
xxii
- Monitor: hiển thị kết quả các giá trị vận tốc , các hệ số, cho phép ta có thể in hoặc plot đồ
thị - một cách hiển thị kết quả trong xử lý kết quả mô phỏng bằng FLUENT.
Slove
→
iterate: bắt đầu quá trình giải.

Hình 1.12 Menu Solve
e. Menu Adapt:

Hình 1.13 Menu Adapt
xxiii
Được dùng để hoàn thiện chất lượng lưới chia. Chức năng thay đổi lưới phù hợp theo yêu cầu
giải bài toán của FLUENT cho phép làm mịn hoặc làm thô lưới tính toán dựa trên mô hình hình học
và dữ liệu số của phương pháp giải.
Ngoài ra, FLUENT cung cấp các công cụ để tạo và quan sát miền lưới được thích ứng tuỳ theo
các ứng dụng đặc biệt.

- Boundary Adapt: biên khảo sát.
- Region: miền khảo sát
- Volume: thể tích lưới.
f. Menu Suface: trong menu này ta có thể tạo các khu vực, điểm, đường trên mô hình, từ đó ta
có thể lấy các giá trị áp suất, nhiệt độ, vận tốc tại các điểm đó và hiển thị nó ra
Hình 1.14 Menu Surface
g. Menu Display: Xuất kết quả mô phỏng dạng hình ảnh, véctơ, lưới
xxiv

Hình 1.15 Menu Display
h.Menu plot: xuất kết quả mô phỏng ra dạng đồ thị, biểu đồ, từ đó có thể so sánh với thực

nghiệm bằng việc chồng đồ thị.
Ta có thể xuất ra những kết quả các giá trị của áp suất, vận tốc, nhiệt độ, rối loạn trong
mô hình, từ đó ta có thể nhìn thấy trực quan.
Hình 1.16 Menu Plot
i. Menu parallel

xxv