内容纲要
下面列举了PyFluent常用的一些代码片段。虽然PyFluent代码可以很容易地通过TUI命令转化,不过熟悉一些使用频繁的代码也是有用的。
下面的内容取自PyFluent的文档。
1 启动Fluent
启动Fluent可以通过launch_fluent()
函数来实现。该函数可以包含众多的参数。
ansys.fluent.core.launcher.launcher.launch_fluent(version=None, precision=None, processor_count=None, journal_filename=None, meshing_mode=None, start_timeout=100, additional_arguments='', env=None, start_instance=None, ip=None, port=None, cleanup_on_exit=True, start_transcript=True, show_gui=None)
该函数返回一个Session
对象。
函数参数包括:
-
version
:可选参数为'2d'
或'3d'
,不设置则默认为'3d'
-
precision
:可选参数为'single'或'double'
,不设置则默认为'double'
-
processor_count
:指定处理器数量,默认值为1
-
journal_filename
:指定journal文件的路径 -
meshing_mode
:可选参数为True或False
,指定为True
表示启动Fluent Meshing -
start_timeout
:指定连接Fluent的最大时间,默认为100 s -
additional_arguments
:指定启动Fluent时可以添加的额外参数,参数类型为字符串形式 -
env
:在Fluent中修改环境变量的映射,参数为字典形式 -
start_instance
:此参数如果为False,则连接到ip和端口上的现有Fluent实例。否则启动Fluent的本地实例。此参数默认为True,也可以由环境变量设置 -
ip
:连接到现有Fluent实例的IP地址。仅当start_instance为False时使用。默认值为'127.0.0.1'
,也可以由环境变量设置 -
port
:连接到现有Fluent实例的端口。仅当start_instance为False时使用。默认值可以由环境变量PYFLUENT_FLUENT_PORT=
设置。 -
cleanup_on_exit
:如果为True,则当PyFluent退出或在会话实例上调用exit()
函数时,连接的Fluent会话将关闭,默认情况下为True。 -
start_transcript
:当参数指定为True时,客户端中会启动Fluent transcript。它可以通过对会话对象的方法调用来启动和停止。 -
show_gui
:当此参数为True时,且START_INSTANCE也为True时,会显示Fluent的图形用户界面,这也可以通过环境变量PYFLUENT_SHOW_SERVER_GUI=0或1
来设置。show-gui参数的作用是覆盖PYFLUENT_SHOW_SERVER_GUI
变量。例如当PYFLUENT_SHOW_SERVER_GUI设置为1,若show_gui设置为False,则隐藏图形用户界面。默认设置为None,以便可以检测到显式False设置。
在使用时,可以使用下面的代码片段:
import ansys.fluent.core as pyfluent
session = pyfluent.launch_fluent(meshing_mode = False,version='3d',precision='double')
可以以3d、double precision方式启动Fluent Solution模式。其他参数按上面的参数说明进行添加。
2 导入及操纵网格
利用下面的diamante启动Fluent:
import ansys.fluent.core as pyFluent
session = pyFluent.launch_fluent(precision='double',processor_count = 24)
假设网格文件为teepipe.msh.h5。
-
网格导入有两种方式,这两种方式是等效的
session.solver.tui.file.read_case(case_file_name = 'teepipe.msh.h5')
session.solver.root.file.read(file_type='case',file_name = 'teepipe.msh.h5')
-
检查网格可以使用下面的代码:
session.solver.tui.mesh.check() # 检查网格信息
session.solver.tui.mesh.quality() # 输出网格质量信息
-
缩放网格
session.solver.tui.mesh.scale(1,1,1) # 指定xyz三方向的缩放因子对网格进行缩放
-
指定单位
session.solver.tui.define.units('length','in') # 将长度单位设置为in
3 General设置
-
读取msh后,可以通过下面的代码设置稳态模拟或瞬态模拟
session.solver.tui.define.models.steady('yes') # 设置稳态计算
session.solver.tui.define.models.unsteady_1st_order('yes') # 采用时间1阶瞬态计算
session.solver.tui.define.models.unsteady_2nd_order('yes') # 采用时间2阶瞬态计算
# 还有其他瞬态格式
-
利用下面的代码选择使用压力基或密度基求解器
session.solver.tui.define.models.solver.density_based_explicit('yes') # 密度基显式
session.solver.tui.define.models.solver.density_based_implicit('yes') # 密度基隐式
session.solver.tui.define.models.solver.pressure_based('yes') # 压力基求解器
-
可以设置重力加速度
session.solver.tui.define.operating_conditions.gravity('yes','0','-9.81','0')
3 Models定义
-
下面两种方式都可以激活能量方程
session.solver.tui.define.models.energy('yes', 'no', 'no', 'no', 'yes')
session.solver.root.setup.models.energy.enabled = True
-
激活湍流模型
session.solver.tui.define.models.viscous.laminar('yes') # 采用层流模型
session.solver.tui.define.models.viscous.kw_sst('yes') # 使用SST K-Omega模型
session.solver.tui.define.models.viscous.ke_standard('yes') # 使用标准k-epsilon模型
# 相同方式启用其它湍流模型
# 湍流模型也可以使用下面的形式启用
session.solver.root.setup.models.viscous.k_epsilon_model.enabled = True
session.solver.root.setup.models.viscous.k_omega_model.enabled = True
-
激活辐射模型
session.solver.tui.define.models.radiation.s2s('yes') # 激活使用s2s模型
session.solver.tui.define.models.radiation.p1('yes') # 激活使用p1模型
session.solver.tui.define.models.radiation.discrete_ordinates('yes') # 使用DO模型
session.solver.root.setup.models.radiation.discrete_ordinates = True # 另一种方式激活do模型
-
激活多相流模型
session.solver.tui.define.models.multiphase.model('vof')
session.solver.tui.define.models.multiphase.model('eulerian')
session.solver.tui.define.models.multiphase.model('mixture')
session.solver.tui.define.models.multiphase.model('wetsteam')
4 定义材料
两种方式指定材料。
-
使用TUI方式进行指定
session.solver.tui.define.materials.copy('fluid', 'water-liquid')
session.solver.tui.define.boundary_conditions.fluid(
'elbow-fluid',
'yes',
'water-liquid',
'no',
'no',
'no',
'no',
'0',
'no',
'0',
'no',
'0',
'no',
'0',
'no',
'0',
'no',
'1',
'no',
'no',
'no',
'no',
'no',
)
-
利用对象赋值的方式
session.solver.root.setup.materials.copy_database_material_by_name(type='fluid', name='water-liquid')
session.solver.root.setup.cell_zone_conditions.fluid['elbow-fluid'].material = 'water-liquid'
5 指定边界条件
边界条件的指定也可以使用TUI或设置对象两种方式来实现。
-
使用TUI方式指定边界条件
session.solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet(
'cold-inlet',
[],
'vmag',
'no',
0.4,
'quit'
)
session.solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet(
'cold-inlet',
[],
'ke-spec',
'no',
'no',
'no',
'yes',
'quit'
)
session.solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet(
'cold-inlet',
[],
'turb-intensity',
5,
'quit'
)
session.solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet(
'cold-inlet',
[],
'turb-hydraulic-diam',
4,
'quit'
)
session.solver.tui.define.boundary_conditions.set.velocity_inlet(
'cold-inlet',
[],
'temperature',
'no',
293.15,
'quit'
)
-
复制边界条件
session.solver.tui.define.boundary_conditions.copy_bc('cold-inlet','hot-inlet','()')
-
列出所有区域
session.solver.tui.define.boundary_conditions.list_zones()
-
采用设置对象的方式指定边界条件
session.solver.root.setup.boundary_conditions.velocity_inlet['cold-inlet'].vmag = {
'option': 'constant or expression',
'constant': 0.4,
}
session.solver.root.setup.boundary_conditions.velocity_inlet[
'cold-inlet'
].ke_spec = 'Intensity and Hydraulic Diameter'
session.solver.root.setup.boundary_conditions.velocity_inlet[
'cold-inlet'
].turb_intensity = 5
session.solver.root.setup.boundary_conditions.velocity_inlet[
'cold-inlet'
].turb_hydraulic_diam = '4 [in]'
session.solver.root.setup.boundary_conditions.velocity_inlet['cold-inlet'].t = {
'option': 'constant or expression',
'constant': 293.15,
}
6 求解控制参数
-
选择Methods
session.solver.tui.solve.set.p_v_coupling(24) # 使用coupled算法
session.solver.tui.solve.set.gradient_scheme('yes') # 使用Green-Gauss Node Based
session.solver.tui.solve.set.gradient_scheme('no','yes') # 使用Least Squares Cell Base
-
设置求解控制参数
session.solver.tui.solve.set.p_v_controls(0.3,0.4) # 指定Momentum 及 Pressure方程的亚松弛因子
-
创建Report
session.solver.tui.solve.report_definitions.add(
'outlet-temp-avg',
'surface-massavg',
'field',
'temperature',
'surface-names',
'outlet',
'()',
'quit',
)
-
初始化及求解
session.solver.tui.solve.initialize.hyb_initialization()
session.solver.tui.solve.iterate(100)
# 也可以使用对象设置方式
session.solver.root.solution.initialization.hybrid_initialize()
session.solver.root.solution.run_calculation.iterate(number_of_iterations=150)
(完毕)
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道
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