(2)动量守恒定律：动量守恒定律实际上是牛顿第二定律，它是任何流动系 统需要满足的基本定律。按照这一定律，可导出动量守恒方程：

(3)能量守恒定律：能量守恒定律实际上是热力学第一定律，简单点说就是， 热量进入微元体和表面力对微元体做功都会导致微元体能量的增加，而增加能 量率就是净热流量和表面力做功总和。具体表达式如下：

1。4。2 CFD 技术介绍

  

  

计算流体力学(Computation Fluid Dynamics)常简称为 CFD，其基本定义是 通过计算机进行数值计算，模拟流体流动时的各种相关物理现象，包含流动、 热传导、声场等。计算流体力学广泛应用于航空航天器设计、汽车设计、生物 医学工业、化工处理工业、涡轮机设计等诸多工程领域 [41]。文献综述

CFD 在流体计算方面功能强大，对于涉及到流体流动、分子运输、传热传 质等过程的所有问题都能够通过模拟分析和计算来解决。在化工、冶金、建筑、 环境等领域，作为设计工具也被广泛运用。有关于焊接，我们为了指导生产实 践和探寻焊接本质，可以用 CFD 对焊接过程中的电弧和熔池进行分析，。我们

知道 CFD 功能强大，但在通用软件开发出来之前，它只在少数领域被使用，比 如航天领域。原因是，CFD 所用到的模拟都是通过编程语言来实现的，对于入 门级的人来说，它很复杂。它要求研究人员不仅要有很好的编程基础，还要有 很长的研究周期来完成编程。另外，一旦出现错误，研究人员就要花费大量的 时间去调试，这样编程的效率很低。

综上所述，CFD 要想发挥其强大的作用就必须有通用软件，只有这样，才 能被更多的研究者所用。目前、市场上有很多的 CFD 流通软件，比如 FLUENT， PHOENICS，CFX，STAR-CD，MU-MECA 等[42]。这些软件包对研究者流体力 学方面的研究起到了很重要的作用。其中，使用率最高的还是 FLUENT 软件。

1。4。3 FLUENT 软件介绍

FLUENT 软件是由美国 FLUENT 公司于二十世纪末推出的，在当时是市场 唯一的使用有限体积法进行计算的商业模拟软件，其主要功能是计算和模拟各 种类型的热量传输、流体流动以及化学反应的过程。目前 FLUENT 已经成为最 受相关研究机构及科研工作者欢迎的 CFD 分析软件

FLUENT 软件是 CFD 软件中的一种，CFD 软件就是可以让研究者在计算机 上进行大量的模拟数值实验，这样就可以既大大减少研究者的实验量，将模拟 实验与少量实验相结合就能快速地提高产品的研发进度、节约人力、物力、财 力，同时可以增强企业的创造能力，以便于企业掌握核心竞争力。

对于流体而言，无论是可压缩液体还是不可压缩液体，无论是层流还是湍 流，都能通过 FLUENT 软件模拟完成。有关流体流动、热量传输、化学反应等 过程的问题，都能通过 FLUENT 模拟计算。因为 FLUENT 有多方面的独特的设 计，所以它的运用范围特别广泛。FLUENT 还有强大的前处理和后处理功能， 多变的非结构化网络，同时，它丰富完善的算法模型和基于解的自适应网格， 能够满足用户对多种数值方法的选择[44]。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

1。5 本文主要研究内容

本文的主要研究内容如下：

(1)了解 FLUENT 软件并学会简单操作，首先理解它工作原理，选择相对应 的计算模型，学会使用 FLUENT 软件模拟的操作流程并操作。