1

 

 

ANSYS Fluent Tutorial Part 1  

This tutorial introduces you to the ANSYS workbench and Fluent environments.  Upon completing this 

tutorial you will understand: 

ANSYS workbench environment 

o Create a new project, create geometry, mesh the domain, identify and name boundary 

conditions, grid  adaptation 

Flow simulation in Fluent 

o Export mesh to Fluent, apply boundary conditions, iterate toward  the solution, examine the 

flow fields, obtain numerical results,  examine and validate the results 

 

Project 1 description: 

Simulate fluid flow through a rectangular channel shown below. 

 

Figure 1.1 

Consider air flowing through a rectangular channel of 2cm height and 10cm length. Assume that the channel 

has an infinite width. Inlet air velocity is 0.1 / at the inlet and outlet is at the atmospheric pressure. 

   

Wall 

Wall 

Velocity 

Outflow 

2 cm 

10 cm 

 

 

1 ANSY 

1.1 Ope

1. Ope

2. Typ

3. Sele

4. Alte

star

1.2 Crea

1. Und

mo

dou

2. You

Pro

diff

flue

3. Sav

3 

YS Workb

n Workben

en the Start M

pe Workbench

ect the icon fo

ernately, you 

rt menu 

ate a Fluid F

der the Tool

odule over  to

uble‐click.   

u will see you

oject 1 Lamin

ferentiate th

ent simulatio

ve the projec

bench 

ch 

Menu 

h into the sea

or Workbenc

can find it in 

Flow (Fluent

box tab (left

o the Works

ur  new Proje

nar Flow Coa

he project file

ons you will 

ct in your U:/

Toolbo

1 

arch 

ch 17.1 

the ANSYS 1

t) Project 

t menu), dra

pace (white

ect appear.

arse Mesh.  T

e from some

be creating.

/ drive. 

F

Pr

ox

2

2

7.1 folder of 

ag the FLUEN

space) or 

Name it 

This will 

e of the othe

Figure 1.2 

oject Box

2

the 

NT 

er 

x

Figuree 1.1 

 

 

 

1.3 Set u

1. On 

2. Sele

will

3. On 

righ

proj

 

up Workben

the top menu

ect Files. A me

 be a bunch c

the top menu

ht side of the 

ject. 

1

2

3

nch Informa

u, click View 

enu will pop 

created as yo

u again, click 

screen.  The 

 

ation 

up at the bot

u progress an

View, and se

Properties m

F

Files M

3

ttom.  This ca

nd it may be i

lect Propertie

menu will chan

Figure 1.3 

enu

n tell you wh

mportant to 

es.  This time

nge as you se

P

ere the files a

note the loca

e, a menu will

lect different

Properties

are stored.  T

ation. 

 appear on th

t tabs on your

s Menu

There 

he 

r 

 

 

 

1.4 Set A

1. Wit

2. Und

 

1.5 New

1. In t

2. Sele

3. ANS

ope

Note th

you ma

Just sav

such as

 

Analysis typ

thin your Pro

der Advance

Fi

w Geometry 

the Project B

ect New Des

SYS Design M

en. 

hat you can 

ade the geom

ve the CAD f

s .STP 

e 

oject box, sin

ed Geometry

igure 1.4 

Box, right‐cli

sign Modele

Modeler (DM

also Import 

metry in a CA

file as a univ

1 

ngle‐click Ge

y Options, se

ck Geometry

er Geometry

M) will then

Geometry i

AD program

versal format

4

eometry.  Yo

et Analysis T

y. 

y… 

f 

.  

t, 

2

ur Propertie

Type to 2D.

Figure 1.5 

es menu will change. 

 

 

 

2 ANSY

2.1 Crea

1. In t

2. In t

XYP

3. On 

the 

4. To b

that

 

Tree Ou

4 

YS Design

ating a New

he Tree Outli

he Top Menu

Plane 

the Coordina

XY plane.  Yo

begin drawing

t the Sketchin

utline 

1 

 Modeler

Sketch 

ine (left menu

u, click the Ne

ate System in

ou can also fa

g the geomet

ng Toolboxes

 

2. New 

r 

u), click XYPla

ew Sketch ico

 the bottom‐

miliarize you

try, select the

s menu will re

F

Sketch

5

ane 

on.  Sketch 1 w

right corner, 

rself with the

e Sketching ta

eplace your T

Figure 2.1 

will appear in

click the +Z‐a

e zooming and

ab at the bott

Tree Outline.

n your Tree O

axis to snap y

d panning fun

tom of the Tr

Outline under 

your view to 2

nctions. 

ree Outline.  N

3 

2D in 

Note 

 

 

 

2.2 Draw

1. In t

2. Cre

the 

2.3 Cons

1. In t

2. Sele

3. Clic

The

4. Do t

 

wing the Ge

he Sketching

ate the recta

location and

straining Ge

he Sketching

ect Coinciden

k the edge of

e edges of the

this for both 

eometry 

Toolbox, und

ngle of any si

 size next. 

eometry to 

Toolbox, sel

nce.  This will 

f the rectangl

e rectangle wi

edges of the 

Draw

Editi

der Draw, clic

ize anywhere

F

the Axis 

ect the Const

set a rule for

e you want to

ill change col

rectangle, so

F

wing Tools

ng Tools

6

ck Rectangle.

 in Quadrant 

Figure 2.2 

traints dropd

r an edge to c

o constrain a

or if they are 

o that its lowe

Figure 2.3 

.  Your cursor

1 of your dra

own. 

coincide with 

nd then selec

 fully constra

er left corner 

r will become

awing canvas

another. 

ct the axis you

ined. 

is at the origi

 a pencil. 

.  We will con

u want to loc

in (0, 0). 

nstrain 

 

k it to.  

 

 

 

2.4 Dime

1. In t

2. Sele

3. Sele

the 

4. Wh

and

5. Cre

1

 

ensioning th

he Sketching 

ect General.  

ect the edge o

dimension la

en you create

d it will adjust

ate a dimens

0.1  and

he Geomet

Toolbox, sele

You can also 

of the rectang

abel. 

e a dimension

t the size of th

ion for the ho

d  2 0.02

 

ry 

ect the Dimen

use Horizont

gle you want 

n, it will show

he rectangle.

orizontal and 

, respective

F

7

nsions dropdo

tal or Vertica

to dimension

w up in the De

vertical lines

ly. 

Figure 2.4 

own 

l for their res

n.  Click above

etails View m

s of the rectan

spective lines

e or next to t

menu.  You can

ngle and set t

. 

hat edge to p

n edit these v

their values to

place 

values 

o 

 

 

 

2.5 Cre

1. Cl

2. O

3. Se

4. Cl

ge

5. Yo

 

eating a Sur

lick back to th

On the top me

elect your ske

lick the Gene

enerated. 

ou are now d

1

2

rface 

he Modeling 

enu, open the

etch and then

erate button i

one with crea

 

3

Tab at the bo

e Concept dro

n click Apply i

n the top me

ating your ge

4

8

ottom of the S

opdown and s

in the Details

nu.  Your par

ometry.  Click

Figure 2.5 

Sketching To

select Surface

s View (botto

rt will fill gray

k Save and cl

oolbox. 

e from Sketch

om left menu)

y when the su

ose Design M

hes. 

). 

urface is 

Modeler. 

 

 

 

3 Me

3.1 Op

1. G

2. N

3. Sa

4. In

5. T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

shing 

pen Meshing

Go back into 

Note that you

ave the Proj

n the Project

he Mesh Ed

g 

ANSYS Wor

u should see

ject. 

t Box, right‐

itor will ope

rkbench. 

e a checkmar

click Mesh a

en and your G

9

rk next to Ge

and select Ed

Geometry s

Figure 3.1 

eometry in y

dit… 

hould autom

your Project

matically loa

t Box. 

d. 

 

 

 

3.2 Set

1. W

Zo

fa

2. In

3. Th

4. U

5. U

 

t up Meshin

With the Mesh

oom to Fit (b

amiliarize you

n the Outline 

he Details Me

nder the Def

nder the Mat

ng 

h Editor open

utton in the T

urself with the

menu (left si

enu (bottom 

finition tab, c

terial tab, cha

 

n, orient your 

Top Menu wi

e zooming an

de), expand o

left) will chan

hange the Th

ange the Flui

10

view, if nece

th a Cube ins

d panning fu

out the Geom

nge to proper

hickness to 

d/Solid to Flu

Figure 3.2 

essary, with th

side a Magnify

nctions. 

metry tree (pl

rties of the Su

. 

uid. 

he coordinate

ying Glass).  Y

us sign) and c

urface Body 

e system and

You can also 

click Surface 

d 

Body 

 

 

3.3 Set

1. In

2. Th

3. Se

4. Th

 

t Mesh Reso

n the Outline 

he Details me

et Min Size, M

his will set yo

olution 

menu, click t

enu will chan

Max Face Size

our grid size to

 

the Mesh tab

ge to propert

e, and Max Te

o 1 mm spaci

11

. 

ties of the Me

et Size all to 

ng. 

Figure 3.3 

esh. 

. 

 

 

3.4 Set

1. Fa

Fa

2. U

3. O

M

4. A

sh

5. In

6. In

yo

 

1 

t Mesh to Q

amiliarize you

ace Selection

se the Face S

Once it is selec

Meshing 

 Face Meshin

how its prope

n the Details M

n the top men

our mesh sho

2 

4 

Quadrilatera

urself with th

n, and Body S

Selection tool

cted (the face

ng will appear

erties. 

Menu, make 

nu, click Gene

ould appear o

5 

als 

e types of sel

election. 

l to select the

e turns green)

r in your Outl

sure Method

erate Mesh.  

over your geo

6

12

lection tools. 

e face of the g

), right‐click t

line menu.  O

d is set to Qua

If you click th

metry. 

Figure 3.4 

3

 There is Ver

geometry 

the geometry

Once it is selec

adrilaterals.

he Mesh icon 

rtex Selection

y and Insert M

cted, the Det

in the Outlin

n, Edge Selec

Mapped Face

ails menu wi

ne menu agai

tion, 

ll 

n, 

 

 

3.5 Bo

1. In

2. R

3. N

4. R

re

5. Th

6. C

yo

W

fi

co

 

undary Lab

n the Top Me

ight‐click the 

Name this edg

epeat the pro

espectively. 

his naming pr

lick File, Save

ou can select 

Workbench Pr

le to a new P

orrect before

beling 

nu, use the e

left edge and

ge inlet. 

ocess for the 

rocess helps F

e Project, and

File, Export, 

roject become

roject.  Note 

 exporting. 

edge selection

d select Creat

other edges,

Fluent determ

d return to AN

and change t

es corrupted,

that you will 

13

n tool to selec

te Named Se

 naming the w

mine Boundar

NSYS.  If you w

the file type t

 you can resu

not be able t

Figure 3.5 

ct the left ed

lection 

wall_top, wa

ry Conditions

want to creat

o .msh.  If for

ume from this

to edit your .m

ge of your ge

ll_bottom, an

s. 

te a backup fi

r some reason

s point by imp

msh file, so in

eometry 

nd outflow, 

le of the Mes

n, your 

porting the .m

nspect that it 

sh, 

msh 

is 

 

 

 

4 Flue

4.1 Upd

1. Ba

me

2. To 

sho

4.2 Star

1. To 

the

ent 

dating Proje

ck in Workbe

eans that you

update the M

ould appear. 

rting Fluent

open Fluent,

e following op

ect 

ench, you may

ur Mesh has n

Mesh, right‐c

t 

, double‐click

ptions and cli

y notice a Lig

not been upda

click Mesh and

Fi

k Setup in the 

ck OK. 

Fi

14

ghtning Bolt n

ated yet. 

d select Upda

igure 4.1 

Project Box.

igure 4.2 

next to the M

ate.  Once it i

  A dialog wil

Mesh in your P

s done, a gre

l pop up with

 

Project Box.  T

een checkmar

h settings.  Se

This 

rk 

 

lect 

 

 

4.3 Flue

1. Flu

2. Op

res

 

ent Layout 

uent is segme

a. Top Rib

b. Tree – E

c. Task Pa

d. Main W

e. Console

perating Fluen

spective Task

b

ented into sev

bbon – Adjust

Each step of s

age – The setu

Window – View

e – The comm

nt will mainly

k Page. 

 

veral menus. 

ting propertie

setting up the

up of variable

w the domain

mand line sho

 consist of ru

Fi

c

15

 

es 

e simulation

es and proper

n, simulation 

owing progres

nning down t

igure 4.3 

rties in each s

progress, or 

ss or errors. 

the Tree and 

step of the Tr

results 

editing varia

ree 

bles in each 

a

d

e

 

a

d

 

 

4.4 Setu

Note: Reco

1. Me

2. So

3. Gr

up – Genera

ommended se

esh 

a. Once Fl

you can

b. If you n

the solu

c. You ma

lver 

a. Type 

i.

ii.

b. Velocity

i.

ii.

c. Time 

i.

ii.

d. 2D spac

i.

ii.

iii.

avity can incl

al 

elections for P

uent opens, y

n manually dis

eed to scale 

ution in SI uni

y also Check 

Pressure‐Ba

Density‐Base

energy, mom

y Formulation

Absolute is w

Relative may

Steady solve

Transient is 

ce 

Planar is you

Axisymmetr

Axisymmetr

velocity 

ude buoyanc

Project 1 are 

your geometr

splay compon

the geometry

its), you can a

the mesh for

sed for low‐s

ed reserved f

mentum, or s

n 

where majori

y be useful in

es for a stead

used if the so

ur standard 2

ic revolves th

ic swirl revolv

y effects for f

Fi

16

in Bold and U

ry and mesh s

nents by click

y (e.g. you ma

also do it here

r errors and q

speed incomp

for flows with

pecies. 

ity of the dom

 cases where

y‐state (deve

olution is a fu

D space in Ca

he domain aro

ves the doma

flows or gravi

igure 4.4 

Underlined 

should autom

king Display in

ade the geom

e. 

quality here.

pressible to h

h strong interd

main is non‐ro

e the domain 

eloped) soluti

nction in tim

artesian coord

ound an axis 

ain around an

itational settl

matically disp

n the Task Pa

metry in inche

igh‐speed co

dependence 

otational 

rotates 

on 

e 

dinates 

(e.g. cylindric

n axis with som

ling in particle

 

lay.  If it does

age. 

es and you wa

mpressible flo

between den

cal coordinate

me tangentia

e tracking. 

sn’t, 

ant 

ows 

nsity, 

es) 

l 

 

 

4.5 Setu

Description

1. En

(e.

2. Vis

flo

ap

3. Sp

4. Dis

 

up – Model

ns: 

ergy tracking

g. diffusion, a

scous Model 

w, simply cho

proximate a s

ecies tracking

screte Phase 

s 

g is used for h

air density, re

determines h

oose the Lam

solution.  The

g is when you

is used for pa

 

heat transfer s

elative humid

how you solve

minar model.  

e most comm

u would simu

article trackin

Fi

17

solutions and

ity) 

e/simplify the

For Turbulen

on is k‐epsilo

late a species

ng within the 

igure 4.5 

d things that a

e Navier‐Stok

nt flow, you h

on because of

s (e.g. relative

fluid. 

are a function

kes equations

ave several o

f its simplicity

e humidity) m

n of temperat

.  For Lamina

options that 

y. 

mixing/diffusi

 

ture 

r 

ng 

 

 

4.6 Setu

If you want

material su

Default pro

Note that C

 

up – Materi

t to change e

urface roughn

operties are f

Cell Zone Con

ials 

nvironmenta

ness (affects s

fine. 

nditions will b

 

l conditions, 

skin friction), 

Fi

be skipped ov

18

such as the w

you can do it

igure 4.6 

er (defaults a

working fluid 

t in this tab 

are fine). 

(e.g. air, wateer, helium) orr 

 

 

 

4.7 Setu

This is whe

during mes

1. Inl

2. Ou

the

3. Wa

up – Bound

ere we’ll defin

shing corresp

et – Set your 

utflow – defa

e mass flow t

all – Both def

ary Conditi

ne the bound

pond to the bo

Velocity Mag

ult weighting

hat exits each

fault stationa

ons 

ary condition

oundaries fou

gnitude to 0.

 of 1.  If you h

h outflow (e.g

ry wall with n

Fi

19

ns for the sim

und in fluent.

1 m/s 

have multiple

g. 0.2 outflow

no slip.  For o

igure 4.7 

ulation.  Note

  Select a zon

e outflows, yo

w 1, 0.8 outflo

ther cases, yo

e that the edg

ne and click Ed

ou can scale t

ow 2) 

ou may want 

ges you label

dit… 

the proportio

a moving wa

ed 

n of 

all. 

 

 

 

4.8 Solu

1. Sch

2. Gr

3. Pre

4. Mo

ution – Solu

heme 

a. SIMPLE

b. SIMPLE

laminar

c. PISO – (

mesh w

adient 

a. Green‐G

b. Green‐G

c. Least Sq

essure 

a. Standar

pressur

changes

b. PRESTO

c. Linear –

d. Second

e. Body Fo

omentum 

a. First Or

i.e. diss

b. Second

mesh g

ution Metho

E – (Semi‐Imp

C – (SIMPLE‐C

r flows with n

(Pressure‐Imp

with high skew

Gauss Cell Ba

Gauss Node B

quares Cell Ba

rd – The defa

re gradients n

s are present

O! – For highly

– When other

‐Order – Use 

orce Weighte

rder Upwind –

ipates large g

 Order Upwin

rid direction e

ods 

licit Method f

Consistent) A

no physical mo

plicit with Spl

wness 

ased – Defaul

Based – Minim

ased – For po

ault scheme. R

near boundar

t in the flow –

y swirling flow

r options resu

for compress

d – When for

– Easiest conv

gradients and

nd – 2nd orde

e.g. during tr

Fi

20

for Pressure‐

Allows faster c

odels employ

litting of Ope

t method, so

mizes false dif

olyhedral mes

Reduced accu

ies (but shou

– PRESTO! sch

ws, steep pres

ult in converg

sible flows  

rces are large

vergence, onl

d can suppres

r accuracy, es

i/tet mesh 

igure 4.8 

Linked Equat

convergence 

yed) 

rators) For un

lution may ha

ffusion, recom

shes, same ac

uracy for flow

ld not be use

heme should 

ssure gradien

gence difficult

e e.g. high Ra 

ly first order a

s small/sharp

ssential when

tions) Default

for simple pr

nsteady flow 

ave false diffu

mmended for

ccuracy, prop

ws with large s

ed when steep

be used inste

nts, or curved

ties or unphy

convection, s

accurate, and

p features 

n flow is not a

 

t, robust. 

roblems (e.g.,

problems or 

usion/smeari

r tri/tet mesh

perties as nod

surface‐norm

p pressure 

ead) 

d domains 

sical behavio

swirling flows

d very diffusiv

aligned with 

, 

ng 

h 

e 

mal 

r 

s 

ve 

 

 

4.9 Solu

1. Se

2. Un

Re

3. Un

sol

cal

sol

 

ution – Mon

lect Residuals

nder Residual

siduals by the

nder Converge

lution has con

lculating the s

lution until it 

nitors 

s and click Ed

 Values, chec

e maximum R

ence Criterio

nverged to a 

solution early

reaches the n

 

dit… 

ck the box tha

Residuals and

n, select Non

value that yo

y.  By turning 

number of ite

Fi

21

at says Norma

 can be used 

ne.  The Conv

ou determine 

this feature o

erations you s

igure 4.9 

alize.  This sc

as a better g

ergence Crite

to be accurat

off, Fluent wi

set. 

ales the last i

auge for conv

erion tells Flu

te enough an

ill continue ca

iteration of 

vergence. 

ent when the

nd stops 

alculating the

e 

e 

 

 

 

4.10 SoluSelect your

1. Sta

val

co

yo

the

2. Hy

eq

 

ution – Solu

r initialization

andard Initial

lues that are 

nverge faster

u set earlier) 

e flow to a co

ybrid Initializa

uation to est

ution Initiali

n technique, t

lization – This

the closest to

r.  Compute fr

and applies it

onverged stea

tion – Provid

imate a flow 

 

zation 

the boundary

s sets all mes

o what you th

rom Inlet tak

t to the whol

ady‐state solu

es a quick ap

field and pres

Fig

22

y to initialize w

h cells to a si

hink the final 

kes inlet cond

e mesh as a s

ution 

proximation 

ssure field. 

gure 4.10 

with, and the

ngle starting 

solution will 

itions (from t

starting guess

of the flow fi

en click Initial

value.  Typica

look like to h

the boundary

s.  The calcula

eld by solving

 

ize 

ally, you sele

elp the soluti

y conditions ta

ations then re

g Laplace’s 

ct 

ion 

ab 

efine 

 

 

4.11 Solu1. SA

2. Ch

3. Set

sto

tha

4. Clic

 

ution – Run

AVE YOUR WO

eck Case to m

a. Note: S

order M

good su

Least Sq

t the Number

op at around 

at time calcul

ck Calculate 

Calculation

ORK BEFORE P

make sure eve

ince I selecte

Momentum So

uggestion, so 

quares for Gr

r of Iteration

200 and chec

ating to find 

 

n 

PROCEEDING

erything is go

d First order 

olver (second

I went back t

adient.  You c

s to 1000.  Yo

ck that the flo

out I made a 

Fig

23

(sometimes 

ood to go (you

upwind earlie

d order upwin

to solution m

can make tha

ou can always

ows/magnitud

mistake setti

gure 4.11 

Fluent crashe

ur mesh, bou

er, my Fluent

nd) for improv

ethods and c

at change too

s stop the cal

des make som

ing the bound

es).  File, Save

ndary condit

t recommend

ved accuracy

changed it.  It 

o. 

culation early

me sense befo

dary conditio

 

e Project 

ions, etc.) 

ded using a hi

.  This may be

also suggeste

y.  Sometime

ore spending 

ons. 

gher 

e a 

ed 

s I’ll 

all 

 

 

4.12 CalcOnce the p

parameter

Note that m

Also note t

Once you h

culating Sol

program calcu

s (in this case

my solution c

that the Cons

have a solutio

ution 

ulates, you’ll s

e, continuity, 

converged aft

ole prints the

on calculated,

see a plot of t

x‐velocity, y‐v

er approxima

e residuals co

, save your w

Fig

24

the residuals 

velocity). 

ately 400 itera

rresponding t

ork again. 

gure 4.12 

(errors) for e

ations to the 

to each iterat

each of the eq

minimum er

tion. 

quation 

ror.