基于Fluent的某隧道排烟设计+文献综述(5)
Fluent、STAR-CD与CFX-TASC flow堪称目前CFD主流商业软件，Fluent(包括其多种专用版本)的市场占有率达40%左右，显然是应用面最广、影响最大的CFD软件；STAR-CD在日本销量占首位，在汽车工业中广泛用于内燃机计算；而CFX-TASC flow则在叶轮机、核能工程等领域广泛使用。这几种软件有不少共同的特点，例如它们都采用了压力校正法作为低速不可压流动计算方法，而可压缩流动则采用耦合法。它们在前、后处理上都下了极大功夫，Fluent还根据用户的不同需求推出多种专用版本，如用于电子设备冷却的ICEPAK、用于空调分析的AIRPAK、用于化工搅拌的MIXSIM等，为用户带来很大便利，这是它们取得商业化成功的重要因素。STAR-CD是按非结构网格设计的软件，Fluent与CFX在其新版本中采用了非结构网格。非结构网格由于其表面方向的多变性，使一些在结构型网格中成功应用的高精度离散格式，如基于矢通量分裂或通量差分分裂的二阶上风格式及其限制器，不能直接推广应用于非结构网格；QUICK格式用于非结构网格时精度也降低。Fluent采用的二阶上风格式是Barth与Jespersen针对非结构网格提出的多文梯度重构法(multi-dimension algradient reconstruction)。这个方法也是第一个较成功地用于非结构网格的二阶上风格式，它后来进一步发展，采用最小二乘法估算梯度，能较好地处理畸变网格的计算。Fluent等率先采用非结构网格使它们在技术上处于领先，然而总的说来，非结构网格技术还不十分成熟，对于复杂的流态，结构型网格能获得较高的计算精度。Fluent与STAR-CD都提供了结构型、非结构型以及两者混合的多种网格类型供用户选择。此外，在非定常流计算中十分重要的滑移网格(movingmesh)技术方面，Fluent与STAR-CD也有领先优势[6]。
Fluent软件包含丰富的物理模型与先进的数值方法，使得用户能够精确地模拟无粘流、层流、湍流。Fluent与传统的CFD计算方法相比较，具有的以下优点：①稳定性好，Fluent经过大量算例考核，同实验符合较好；②适用范围广，Fluent含有多种传热燃烧模型及多相流模型，可应用于从可压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混合等几乎所有与流体相关的领域[7]。
Gambit软件是CFD的前处理器，Gambit软件主要完成建立模型、划分网格与设定区域类型等工作。在Gambit中建立的模型可以直接导入Fluent中，并进行求解器参数的设置。Gambit软件一般都与Fluent软件配合使用进行数值模拟计算。
1.2.2 Fluent软件在通风方面的应用
（1） 手术室流场分析研究
在《基于Fluent的手术室流场分析研究》中对一家医院N级洁净手术室内气流速度场，温度场进行了模拟与分析，对洁净手术室内不同的送风温度、送风速度、边界条件进行了Fluent模拟，模拟了洁净手术室内各点的温度、湿度、压强，并通过对不同状况模拟结果的比较来优化其送风参数[8]。
（2）报废弹药销毁车间通风方案的优化设计
《基于Fluent软件的报废弹药销毁车间通风方案的优化设计》里首先进行车间通风量的确定，再初步设计通风方案，然后对于各个方案中的物理参数使用Fluent软件进行模拟、建模。由于车间房间的送、回风过程是湍流流动过程，很难精确地模拟室内三文湍流流动，为简化问题，需忽略对室内流场影响较小的次要因素。因此，作如下假设：
室内空气是粘性不可压缩的，满足Boussinesq假设；
a. 空气在室内是稳态湍流流动；
b. 不考虑透过玻璃的太阳辐射以及内部各传热表面的辐射影响；
c. 车间各墙壁为等温壁面；