【正文】 體力學(xué)（CFD）模型和其它科學(xué)應(yīng)用而設(shè)計的一個軟件包。四、發(fā)展前景從阿基米德到現(xiàn)在的二千多年，特別是從20世紀(jì)以來，流體力學(xué)已發(fā)展成為基礎(chǔ)科學(xué)體系的一部分，同時又在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、天文學(xué)、地學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。數(shù)值方法可以部分或完全代替某些實驗，節(jié)省實驗費用。三、數(shù)值計算前面提到的采用簡化模型后的方程組或封閉的流體力學(xué)基本方程組用數(shù)值方法求解。（四）、對解進行分析解釋求出方程組的解后，結(jié)合具體流動，解釋這些解的物理含義和流動機理。由于這方程組是非線性的偏微分方程組，難以求得解析解，必須加以簡化，這就是前面所說的建立力學(xué)模型的原因之一。整個流動問題的數(shù)學(xué)模式就是建立起封閉的、流動參量必須滿足的方程組，并給出恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件和初始條件。這些方程合在一起稱為流體力學(xué)基本方程組。（二）、建立控制方程針對流體運動的特點，用數(shù)學(xué)語言將質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒等定律表達出來，從而得到連續(xù)性方程、動量方程和能量方程。理論分析的步驟大致如下：（一）、建立“力學(xué)模型”一般做法是：針對實際流體的力學(xué)問題，分析其中的各種矛盾并抓住主要方面，對問題進行簡化而建立反映問題本質(zhì)的“力學(xué)模型”。前處理、求解器及后處理三大模塊, 各有其獨特的作用, 分別表示如下:　　前處理求解器后處理作用a. 幾何模型b. 劃分網(wǎng)格a. 確定CFD 方法的控制方程b. 選擇離散方法進行離散c. 選用數(shù)值計算方法d. 輸入相關(guān)參數(shù)速度場、溫度場、壓力場及其它參數(shù)的計算機可視化及動畫處理目前比較好的CFD軟件有：CFX、Fluent、CFdesign、除了Fluent、CFdesign是美國公司的軟件外，其它三個都是英國公司的產(chǎn)品 。CFD軟件之間可以方便地進行數(shù)值交換, 并采用統(tǒng)一的前、后處理工具, 這就省卻了科研工作者在計算機方法、編程、前后處理等方面投入的重復(fù)、低效的勞動, 而可以將主要精力和智慧用于物理問題本身的探索上。CFD軟件一般都能推出多種優(yōu)化的物理模型，如定常和非定常流動、層流、紊流、不可壓縮和可壓縮流動、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等等。經(jīng)過一定考核的CFD軟件可以拓寬實驗研究的范圍, 減少成本昂貴的實驗工作量。R 等諸多工程領(lǐng)域,板翅式熱換器設(shè)計是CFD 技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。計算流體力學(xué)的基本特征是數(shù)值模擬和計算機實驗，它從基本物理定理出發(fā)，在很大程度上替代了耗資巨大的流體動力學(xué)實驗設(shè)備，在科學(xué)研究和工程技術(shù)中產(chǎn)生巨大的影響。它以電子計算機為工具，應(yīng)用各種離散化的數(shù)學(xué)方法，對流體力學(xué)的各類問題進行數(shù)值實驗、計算機模擬和分析研究，以解決各種實際問題。第二章 CFD（計算流體動力學(xué)）一、軟件總體介紹（一）、CFD的應(yīng)用領(lǐng)域CFD，軟件(Computational Fluid Dynamics），即計算流體動力學(xué), 簡稱CFD。在水利工程方面，本裝置作為一種消能裝置，可以廣泛應(yīng)用于解決水庫長距離輸水線路的安全問題，農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，及水電站、泵站的水擊消除上，具有廣闊的市場前景。同時本裝置具有可調(diào)節(jié)行，制作簡單，成本低，安裝操作方便。三、 減壓節(jié)水裝置設(shè)計，為減壓節(jié)水裝置本裝置由底面直徑為100mm，長350mm的圓柱體及內(nèi)部減壓結(jié)構(gòu)套筒組成，內(nèi)部裝置上部結(jié)構(gòu)是一直徑為50mm，長3mm的小型圓柱體，下部結(jié)構(gòu)是一外徑為100mm，內(nèi)徑為70mm，寬度為3mm的圓環(huán)體，上下兩部分由六條均勻分布的柵欄結(jié)構(gòu)相連，柵欄結(jié)構(gòu)寬度為13mm，厚度為3m（內(nèi)部結(jié)構(gòu)壁厚均為3mm）。當(dāng)主管道中的水流過此裝置時，內(nèi)外套筒裝置上底面的圓形板狀體使過流面積突然減小，起到了消能作用；在水流通過內(nèi)外套筒柵格狀側(cè)邊壁時，突然擴大形狀的內(nèi)外套筒側(cè)邊壁又使過流面積增大，起到了減壓節(jié)水的作用。當(dāng)進水?dāng)嗝嫱蝗豢s小時，會產(chǎn)生局部的阻力損失，有水力學(xué)知識可知，該局部阻力損失可表示為： （）其中，h1—局部水頭損失的阻力 ξ—局部水頭損失的阻力系數(shù) V—水流速度 g—重力加速度根據(jù)以上的原理可以看出，只需通過調(diào)節(jié)過水?dāng)嗝嫱蝗豢s小的面積，就可以調(diào)節(jié)裝置的效能效果了。嚴(yán)峻的水資源問題一直是我國可持續(xù)發(fā)展中一個不能回避的難點，水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會和諧，成了我國無法回避的世紀(jì)挑戰(zhàn)。雖然我國的淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。江河、湖泊、水庫及淺層地下水等來源的水較易于開采供人類直接使用，但其數(shù)量不足世界淡水的1%，%。盡管數(shù)量巨大，但是能直接被人們生產(chǎn)和生活利用的，卻少得可憐。 63（一）、出口70mm各橫截面壓強 64（二）、出口90mm各橫截面壓強 64二、繪制速度折線圖。 56（六）、繪制出口速度圖 59（七）、繪制跡線。 51（四）、繪制壓強圖。 50（二）、顯示網(wǎng)格。用FLUENT對六個柵欄不同出口尺寸減壓裝置的數(shù)值模擬計算畢業(yè)設(shè)計目錄畢業(yè)論文 I用FLUENT對不同進口尺寸的六個柵欄減壓裝置的速度場計算分析 III摘要 IIIAbstract IV第一章 緒論 1一、減壓節(jié)水裝置研究背景及意義 1二、減壓節(jié)水裝置的設(shè)計原理 1三、 減壓節(jié)水裝置設(shè)計 2四、 應(yīng)用前景 3第二章 CFD（計算流體動力學(xué)） 4一、軟件總體介紹 4（一）、CFD的應(yīng)用領(lǐng)域 4（二）、CFD的研究意義 4（三）、CFD的處理方法 5二、流體力學(xué)理論分析 5（一）、建立“力學(xué)模型” 5（二）、建立控制方程 6（三）、求解方程組 6（四）、對解進行分析解釋 6三、數(shù)值計算 6四、發(fā)展前景 7第三章 GAMBIT模型的創(chuàng)建和處理 8一、GAMBIT軟件的簡介 8（一）、功能 8（二）、特點 8二、GAMBIT幾何建模 9三、GAMBIT網(wǎng)格的生成 30四、邊界類型的設(shè)定 32第四章 利用FLUENT 3D求解計算器進行求解 37一、FLUENT軟件的簡介 37（一）、FLUENT軟件的應(yīng)用 37（二）、基本特點 37（三）、程序的結(jié)構(gòu) 38（四）、用FLUENT程序求解問題的步驟 38（五）、關(guān)于FLUENT求解器的說明 39二、利用FLUENT 3D求解計算器進行求解 39三、FLUENT數(shù)據(jù)處理。 50（一）、讀入之前保存的Case和Data文件。 50（三）、創(chuàng)建等值面。 53（五）、繪制截面速度圖。 61第五章 計算結(jié)果分析 63一、繪制壓強折線圖。 65（一）、出口70mm各橫截面速度 66（二）、出口90mm各橫截面速度 67第六章 結(jié)論 69第一章 緒論一、減壓節(jié)水裝置研究背景及意義地球表面的72%被水覆蓋，儲水量是