双股高速射流与液体相互作用的数值模拟(3)
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要工作
首先，通过查阅文献资料了解浮力射流理论。查阅文献资料主要是要了解前人在研究中所采用的方法，以及前人使用数值模拟方法进行研究时的研究成果，重点了解他们所使用的模型，计算方法，模拟结果，对比使用不同模型、计算方法等条件下结果的正确性，吸收好的模型、计算方法等，改善不足。同时还必须掌握FLUENT软件的使用。然后，在通过查阅资料，充分了解了双股高速气体射流与液体相互作用机理等问题以后，一方面可以开始着手撰写开题报告；另一方面参照前人研究成果，对浮力射流的物理过程进行分析，建立相应的数学模型。并利用FLUENT软件进行数值模拟，得出速度矢量图﹑压力分布图﹑温度分布图等。
最后，将以上计算所得的所有结果进行统计，对比分析等，并得出本次研究的研究成果。最终，撰写出本次研究的论文草稿。再将论文草稿进行不断地修改，最终将论文定稿
2 软件介绍
2.1 引言
在计算流体力学中，有着非常多的数值求解方法，各个方法的数学原理也都大相庭径，但是离散化和代数化是其他方法无法取代的，占据着主导地位。其分别为有限差分法、有限元法、边界元法、有限体积法、有限分析法等等。近几年来计算流体力学数值求解方法发展迅速，在理解问题解决问题方面起到了很大的作用，但是这些方面中，就方面的成熟程度、使用的简便程度和应用的广泛程度而言，其中占主导地位的是有限容积法和有限元法。就现状而言，应用广泛的大型商业化CFD软件中，CFX、PHOENICS、STAR-CD、FLUENT等采用的数值求解方面都是有限容积法，使用有限元法的只有FIDAP。就本文而言，结合实际情况我采用的是FLUENT软件来计算。本章主要介绍FLUENT软件所采用的数学模型、计算方法、网格生成器等。
2.2 FLUENT软件的简介
Fluent是一款商用CFD软件包，它的应用范围非常广泛，如流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用，正因如此，该软件目前在国际上非常通用。不管是在航空航天领域，还是环境保护方面，或者是汽车设计领域，FLUENT软件都非常受欢迎。FLUENT是一款非常有用的软件，这些都归功于它丰富的物理模型、走在世界前列的数值方法和强大的前后处理功能。
CFD商业软件FLUENT，是通用CFD软件包，其最大的特点可以模拟复杂区域的流动和传热，从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动也可以模拟。FLUENT软件的多重网格加速收敛技术能够使其达到很快的收敛速度。同时它在求解精度上也变现突出，那是因为其采用了多种求解方法。其多样的非结构化网格、基于解的自适应网络技术和它成熟的物理模型，使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等各个方面都有非常广泛的应用。本文为了操作的方便性，将采用GAMBIT软件进行网格划分。
因为FLUENT软件有着强大和全面的功能，所以使用者可以在计算方法、编程、模型前后处理等各个方面投入更少的时间，减少重复和低效的劳动。可以将更多的时间用在更精确的物理模型建立和优秀的算法的选择上，全面考虑参数的设定，这样就可以大大地提高了工作效率。
2.2.1 FLUENT软件的基本功能
FLUENT解算器具有如下的模拟功能：
(1)不可压或可流动。
(2)稳态或瞬态分析。
(3)无粘流，层流和湍流。