本文以一个简单的案例描述Fluent降阶模型（ROM）的构建过程。
1 问题描述
示例模型如图所示。20°C 的冷流体通过一个大的入口流入管道，其与从弯管中的一个小入口进入的 40°C 的热流体相混合。几何尺寸及边界条件在图中给出。管道尺寸单位为英寸，流体物性和边界条件单位为国际单位制 (SI)。大入口处的雷诺数为 50,800。
计算模型如图所示，采用一半模型进行计算。
为方便起见，使用Workbench进行案例演示。
2 Fluent设置
启动ANSYS Workbench，添加模块 Fluent(with Fluent Meshing)
右键选择 A3 单元格，选择菜单项 Import Mesh File… → Browse 选择并导入网格文件
注：也可以从几何开始。
”
双击 A3 单元格进入Fluent
2.1 General设置
进入General任务页，采用默认设置
点击 Units… 按钮打开单位设置对话框，如下图所示将 temperature 的单位设置为 C
2.2 Models设置
启用 Energy 模型
采用 SST k-omega 湍流模型
2.3 Materials设置
从材料数据库中添加 water-liquid
2.4 Cell Zone Conditions设置
指定计算区域的材料介质为 water-liquid
2.6 边界条件设置
1、cold-inlet边界设置
双击模型树节 Boundary Conditions → cold-inlet 打开边界条件设置对话框
进入 Momentum 选项卡，点击 Velocity Magnitude 文本框右侧的下拉按钮，点击 New Input Parameter… 打开设置对话框
如下图所示，指定参数名称为 cold_inlet_velocity ，确认选项 Use as Input Parameter 被选中
进入 Thermal 选项卡，点击 Temperature 文本框右侧的下拉按钮，点击 New Input Parameter… 打开设置对话框
如下图所示，指定参数名称为 cold_inlet_velocity ，确认选项 Use as Input Parameter 被选中
2、hot-inlet边界设置
双击模型树节 Boundary Conditions → hot-inlet 打开边界条件设置对话框
进入 Momentum 选项卡，点击 Velocity Magnitude 文本框右侧的下拉按钮，点击 New Input Parameter… 打开设置对话框
如下图所示，指定参数名称为 hot_inlet_velocity ，确认选项 Use as Input Parameter 被选中
进入 Thermal 选项卡，点击 Temperature 文本框右侧的下拉按钮，点击 New Input Parameter… 打开设置对话框
如下图所示，指定参数名称为 hot_inlet_velocity ，确认选项 Use as Input Parameter 被选中
3、outlet设置
保持默认设置
2.7 报告出口温度
右键选择模型树节点 Report Definitions ，点击弹出菜单项 Edit… 打开对话框
点击按钮 New ，选择 Area-Weighted Average… 打开设置对话框
如下图所示定义出口平均温度报告，注意选项 Create Output Parameter 被选中
2.8 初始化求解
采用 Hybrid Initialization 初始化
2.9 创建Rom
在控制台窗口输入TUI命令 /define/models/addon-module ，并指定 11 以激活Reduced Order Model
双击模型树节点 Models → Reduced Order Model 打开模型设置对话框，如下图所示设置
2.10 求解计算
迭代100次进行计算
报告的出口平均温度变化
对称面上温度分布如下图所示
关闭Fluent返回至workbench界面
3 构建ROM
从工具箱中拖拽模块 3D ROM 到 Parameter Set上，如下图所示
鼠标双击 B2 单元格进入Design of Experiments
如下图所示设置参数 P1-cold_inlet_velocity 的范围
如下图所示设置参数 P2-cold_inlet_temperature 的范围
如下图所示设置参数 P3-hot_inlet_velocity 的范围
如下图所示设置参数 P4-hot_inlet_temperature 的范围
点击工具栏按钮 Preview 进行试验设计
试验参数安排如下表所示
点击工具栏按钮 Update 更新数据
耐心等待数据更新完毕。
数据更新完毕后返回到工程界面，右键点击 B3 单元格，选择 Properties 菜单项打开属性窗口
如下图所示设置 Solver System 选择为 Fluid Flow(Fluent)
右键点击 B3 单元格，选择 Update 菜单项进行ROM的构建
ROM构建完毕后，选中 B3 单元格，点击工具栏按钮 Export ROM 打开对话框
选择文件保存路径及文件名称，保存文件
4 使用ROM
当ROM创建完毕后，即可在Fluent中使用。以下为ROM的测试使用过程。
打开Workbench，拖拽模块 Fluid Flow(Fluent) 到工程窗口中
右键选择 A3 单元格，点击菜单项 Import Mesh File… → Browse… 导入计算网格
注意：这里导入的网格应该与构建ROM时使用的网格一致。如果不一致的话误差会比较大。
”
右键选择单元格 Setup ，点击弹出菜单项 Import ROM → Browse… 导入前面保存的ROM文件
此时会弹出询问信息，可以点击 确认
右键点击 Setup 单元格，点击 Edit… 打开Fluent
使用 Hybrid Initialization 方法进行初始化
右键点击模型树节点 Models → Reduced Order Model ，选择菜单项 Edit… 打开对话框
进入 Evaluate 选项卡，如下图所示输入参数，点击按钮 Evaluate 进行计算
注：输入的参数应在指定的范围内。
”
双击模型树节点 Results → Graphics → Contours 打开设置对话框，如下图所示，选择 Contours of 为 ROM Cell Functions… 以 Static Temperature ，并指定 Surfaces 为 symmetry-xyplane ，点击按钮 Save/Display
对称面上温度分布如下图所示
修改参数，如下图所示，点击按钮 Evaluate
此时对称面上温度分布如下图所示
（完）
本篇文章来源于微信公众号: CFD之道