4. ANSYS Fluent使用方法

4.1. Workbench経由の起動

ANSYS Workbenchを起動し、Toolboxビューワー(左ペイン)のField Flow (Fluent) をダブルクリックすると、Project SchematicビューワーにField Flow (Fluent) というラベルの解析システム(テーブル)が表示されます。

4.2. Workbenchを経由しない起動

4.2.1. Fluent Launcherの起動

Wrokbenchを経由せずにFluent単体で起動する場合は以下のコマンドを実行します。

$ fluent

4.2.2. Fluentのコマンドライン実行

Fluentを非グラフィカルモードで実行する場合は、-gオプションを付けて起動します。 下記は倍精度3Dバージョン(3ddp)で起動する例です。対話形式で起動します。

$ fluent -g 3ddp

バージョンを指定せずに実行すると、起動時にバージョンを聞かれるので、バージョンを指定します。

$ fluent -g
/apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent/fluent18.2.0/bin/fluent -r18.2.0 -g
/apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent/fluent18.2.0/cortex/lnamd64/cortex.18.2.0 -f fluent -g (fluent "  -r18.2.0 -t0 -path/apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent -ssh")
/apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent/fluent18.2.0/bin/fluent -r18.2.0 -t0 -path/apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent -ssh -cx r8i6n7:41295:44615

The versions available in /apps/t3/sles12sp2/isv/ansys_inc/v182/fluent/fluent18.2.0/lnamd64 are:
2d    2ddp_host  2d_host  3d    3ddp_host  3d_host
2ddp  2ddp_node  2d_node  3ddp  3ddp_node  3d_node
 The fluent process could not be started.
version> 3ddp

起動後に空白のままEnterを入力すると、実行可能なコマンドが表示されます。

>
adapt/                  mesh/                   surface/
define/                 parallel/               switch-to-meshing-mode
display/                plot/                   views/
exit                    report/
file/                   solve/

exitコマンドを実行すると終了します。

ケースファイルを読み込む場合は以下の file/read-case コマンドを実行します。

> file/read-case [ケースファイル名]

圧縮されたケースファイル(.cas.gz)を指定した際は、自動的に解凍され読み込まれます。

> file/read-case test.cas.gz

Reading "\"| gunzip -c \\\"test.cas.gz\\\"\""...



  116137 mixed cells, zone  4, binary.
  243053 mixed interior faces, zone  1, binary.
    6692 triangular wall faces, zone  5, binary.
     299 mixed velocity-inlet faces, zone  6, binary.
      42 mixed velocity-inlet faces, zone  7, binary.
     303 mixed pressure-outlet faces, zone  8, binary.
    4566 mixed symmetry faces, zone  9, binary.
   33992 nodes, binary.
   33992 node flags, binary.

Building...
     mesh
     materials,
     interface,
     domains,
        mixture
     zones,
        symmetry
        pressure-outlet
        velocity-inlet-small
        velocity-inlet-large
        wall-fluid
        interior-fluid
        fluid
Done.

solve/iterate コマンドを実行し、iteration数を指定すると計算が実行されます。

> solve/iterate 10

Initialize using the hybrid initialization method.

Checking case topology...
-This case has both inlets & outlets
-Pressure information is not available at the boundaries.
 Case will be initialized with constant pressure

        iter            scalar-0

        1               1.000000e+00
        2               3.907615e-04
        3               6.732333e-05
        4               2.523159e-05
        5               6.834765e-06
        6               2.817608e-06
        7               1.087943e-06
        8               6.750243e-07
        9               3.066257e-07
        10              2.314065e-07
hybrid initialization is done.
  iter  continuity  x-velocity  y-velocity  z-velocity      energy           k     epsilon     time/iter
     1  1.0000e+00  5.0827e-03  4.5992e-03  4.7945e-03  3.3285e-05  5.8353e-02  1.7175e+00  0:00:08    9
     2  7.1446e-01  2.5694e-03  2.6195e-03  2.0777e-03  9.3215e-05  3.0466e-02  4.4241e-01  0:00:07    8
     3  5.1827e-01  1.7647e-03  1.8057e-03  1.2629e-03  6.2425e-05  2.2932e-02  1.9660e-01  0:00:05    7
     4  3.3714e-01  1.1950e-03  1.3189e-03  7.4041e-04  4.5222e-05  1.7554e-02  1.2471e-01  0:00:05    6
     5  2.8021e-01  9.6329e-04  1.1613e-03  5.5751e-04  3.6056e-05  1.5045e-02  9.8716e-02  0:00:04    5
     6  2.5221e-01  8.7537e-04  1.1544e-03  5.0437e-04  3.1398e-05  1.3689e-02  7.8452e-02  0:00:03    4
     7  2.3572e-01  8.7127e-04  1.2547e-03  5.2618e-04  2.9495e-05  1.2800e-02  6.8678e-02  0:00:02    3
     8  2.1294e-01  8.2509e-04  1.2549e-03  4.8021e-04  2.8899e-05  1.2074e-02  6.0716e-02  0:00:01    2
     9  2.0470e-01  8.0710e-04  1.2898e-03  4.7904e-04  2.8789e-05  1.1685e-02  5.5494e-02  0:00:01    1
    10  1.9512e-01  7.8337e-04  1.3101e-03  4.8318e-04  2.9167e-05  1.1232e-02  4.8139e-02  0:00:00    0

ファイルは以下のコマンドで保存することができます。

> file/write-case test.cas
> file/write-data test.data

バッチ実行を行う際は、上記の操作をリスト化したジャーナルファイル(jouファイル)を作成しておくと、一連の処理を自動化でき便利です。

ジャーナルファイルの例(jounal.jou)

/file/read-case test.cas.gz
/solve/iterate 10
/file/write-case test.cas
/file/write-data test.dat
exit

GUIで行う操作をジャーナルファイルとして保存することも可能です。これを行う場合は、 [File]-[Write]-[Start Journal] をクリックしてジャーナルファイルへの出力を開始します。 保存先のファイル名を指定して操作を行った後、 [File]-[Write]-[Stop Journal] をクリックして停止すると、一連の操作が指定したジャーナルファイルに記録されます。

Fluentをバッチ実行する際のコマンド例は以下の通りです。

fluent -g 3ddp -t28 -i jounal.jou

-tオプションでコア数を指定、-iオプションでjouファイルを指定します。 その他のオプションについてはヘルプ(fluent -h)をご覧ください。

4.3. バッチジョブスケジューラーへのジョブ投入

SMP並列、MPI並列、及びGPUを使用する場合のバッチジョブスクリプト例を以下に示します。

バッチスクリプト例:SMP

#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -l f_node=1
#$ -l h_rt=:10:

. /etc/profile.d/modules.sh
module load ansys/R18.2

JOURNAL=rad_a_1.jou
OUTPUT=rad_a_1.out
VERSION=3d

fluent -ncheck -mpi=intel -g ${VERSION} -cnf=${PE_HOSTFILE} -i ${JOURNAL} > ${OUTPUT} 2>&1

バッチスクリプト例: MPI

#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -l f_node=2
#$ -l h_rt=:10:

. /etc/profile.d/modules.sh
module load ansys/R18.2

JOURNAL=rad_a_1.jou
OUTPUT=rad_a_1.out
VERSION=3d

fluent -ncheck -mpi=intel -g ${VERSION} -cnf=${PE_HOSTFILE} -i ${JOURNAL} > ${OUTPUT} 2>&1

バッチスクリプト例: MPI、GPU

#!/bin/bash
#$ -cwd
#$ -l f_node=2
#$ -l h_rt=:10:

. /etc/profile.d/modules.sh
module load ansys/R18.2

JOURNAL=rad_a_1.jou
OUTPUT=rad_a_1.out
VERSION=3d
GPGPU=4

fluent -ncheck -mpi=intel -g ${VERSION} -cnf=${PE_HOSTFILE} -gpgpu=${GPGPU} -i ${INPUT} > ${OUTPUT} 2>&1