FLOTRAN单元的特点

ANSYS中的FLOTRAN单元，即FLUID141和FLUID142，用于解算单相粘性流体的二维和三维流动、压力和温度分布。对于这些单元，ANSYS通过质量、动量和能量三个守恒性质来计算流体的速度分量、压力、以及温度。

FLUID141单元

FLUID141单元具有下列特征：

维数：二维

形状：四节点四边形或三节点三角形

自由度：速度、压力、温度、紊流动能、紊流能量耗散、多达六种流体的各自质量所占的份额

FLUID142单元

FLUID142单元具有下列特征：

维数：三维

形状：四节点四面体或八节点六面体

自由度：速度、压力、温度、紊流动能、紊流能量耗散、多达六种流体的各自质量所占的份额

FLUID单元的其他特征

FLUID单元的其他特征包括：

·用于模拟紊流的二方程紊流模式

·有很多推导结果，诸如：流场分析中的马赫数、压力系数、总压、剪应力、壁面处的y-plus、以及流线函数；热分析中的热流、热交换（膜）系数等。

·流体边界条件，包括：速度、压力、紊流动能以及紊流能量耗散率。用户无 需提供流场进口处紊流项的边界条件，因FLOTRAN对此提供的缺省值适用 于绝大多数分析。

·热边界条件，包括：温度、热流、体积热源、热交换（膜）系数。

用户可使用的坐标系有：的卡尔坐标系、柱坐标系、极坐标系和轴对称坐标系。如果所计算的问题是轴对称的，激活旋转（swirl）选项即可算出垂直于对称平面的速度分量。

使用FLOTRAN单元的一些限制及注意事项

FLOTRAN单元的一些局限性：

·在同一次分析中不能改变求解的区域

·单元不支持自由流面边界条件

·ANSYS程序的某些特征不能同FLOTRAN单元一起使用

·使用FLOTRAN单元时不能使用某些命令或菜单

·当使用ANSYS的图形用户界面时，程序将只能显示那些在菜单和对话框中的FLOTRAN SetUp部分要求了的特征和选项。

FLOTRAN单元使用中的一些限制

当使用FLOTRAN单元时，要避免使用ANSYS的某些特征和命令，至少，要注意到在使用FLOTRAN单元时与别的分析稍微有些不同，当使用了无效的命令时，程序会给出相应的警告或错误信息。使用FLOTRAN单元要注意如下几点（下面所列命令相应的菜单路径请参见ANSYS命令手册或联机帮助中的“Commands and Their Location in the GUI”

FLOTRAN单元不能和其他单元联合使用。

·节点坐标系必须与总体坐标系一致。

·CLEAR命令并不破坏业已存在的FLOTRAN结果文件（Jobname.RFL），这有助于防止用户不小心破坏那些花了很多时间和精力才求得的结果，用户必须在操作系统里才能删除那些无用的结果文件。

·CP命令通过对自由度进行耦合来形成周期边界条件，ANSYS命令手册对CP命令的描述是可以只对某些自由度进行耦合，但作FLOTRAN分析时，周期边界的所有自由度都将被耦合。

用户不能对同一个单元中的节点进行耦合，相邻单元间节点耦合也很困难。

·ADAPT命令不适用于FLOTRAN分析。

·不能用ANTYPE命令来引入FLOTRAN的瞬态分析。

·FLOTRAN分析不支持自动时间步长功能，详见“FLOTRAN瞬态分析”。

·如果用户通过BFCUM、BFDELE或BFUNIF来定义节点热源，则ANSYS会 在内部用BFE命令来代替。

·不能使用LDREAD,FORC命令来电磁载荷转换到FLOTRAN分析中，而必须 使用相应的宏来进行转换。

·FLOTRAN分析不能使用CE、CECMOD、CEDELE和DEINTF命令。

·FLOTRAN分析不能使用CNVTOL命令来设置收敛容差。

·不能用DSYM命令来定义FLOTRAN的对称和反对称边界条件。

·FLOTRAN不支持旋转坐标系中的角加速度向量。

·在FLOTRAN分析中，使用FLDATA4,TIME命令而不是DELTIM命令来定义一个载荷步的时间。

·对于FLOTRAN分析，不能使用DESOL命令或PRESOL命令来修改节点的热（HEAT）、流（FLOW）、或流密（FLUX）结果。

·FLOTRAN分析不允许将积分点结果外推到节点上（ERESX命令）。

·FLOTRAN分析不允许通过镜象操作来形成单元。

·FLOTRAN分析不能用KBC命令来施加渐变载荷，而必须用多个载荷步来逐渐改变载荷。

·FLOTRAN分析不允许用LCCALC、LCDEF、LCFA、LCFI等命令来作不同载荷状况之间的运算操作。

·NCNV命令中的收敛工具不能用于FLOTRAN中相互独立的求解器。

·FLOTRAN分析不允许用NEQUIT命令来定义非线性分析的平衡迭代数

·FLOTRAN分析要求节点坐标系必须是总体的卡尔坐标系，故不能用N命令、NMODIF命令、和NROTAT命令的旋转（rotational）域。

·FLOTRAN分析中，FLDATA2,ITER命令和FLDATA4,TIME命令用来控制一 个载荷步中的总体迭代数。

·FLOTRAN分析不允许用户自定义单元。

·FLOTRAN分析中，FLDATA2,ITER命令和FLDATA4,TIME命令用来对写入数据库中的结果进行控制。

·PRNLD命令不能用于FLOTRAN分析中，因其不能将边界条件作为可打印的 单元节点载荷来保存。

·FLOTRAN分析中没有节点反力解。

·部分和预定义求解选项（PSOLVE命令定义）不适用于FLOTRAN各自独立的求解器。

·TIME命令不能用在FLOTRAN分析中。

·FLOTRAN用FLDATA1,SOLU命令而不是TIMINT命令来定义瞬态载荷步。

·FLOTRAN用FLDATA4,TIME命令而非TRNOPT命令来定义瞬态分析选项。

未完，请看流体分析（二）

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