5.设置UDM的个数
在本例中共设置了8个UDM，详见UDF相关设置。依次选择User-Defined-Memory 命令，打开User-Defined Memory 对话框，在 Number of User-DefinedMemory Locations 文本框中输入“8”，如图 8-10 所示。
图8-10定义UDM个数
UDM 将变量存储到每个单元的中心,这些存储的变量可方便地在后处理中显示并用于分析。
6.设置材料属性
在本例中使用纯氩气作为流体材料，氩气的密度、电阻率、热导率、黏度与温度的关系如图8-11所示。
图 8-11 氩气相关属性与温度的关系
在菜单栏中单击 Create/Edit Materials按钮，打开 Create/Edit Materials 对话框，单击 Fluent Database 按钮，在 Fluent数据库中选择 Ar(氬气)，并单击 Copy按钮导入氩气材料属性，可见材料数据库中气属性均为常温属性，并不适合电弧等离子体的计算。单击各属性后面的Edit 按钮，对材料属性进行编辑，本例中采用 piecewise-linear(分段线性函数)定义温度相关气属性，如图8-12所示。
对于图 8-12 中材料属性最后一项 UDS Difusivity(自定义标题扩散率)，从下拉列表中选择 Defined-per-uds(每个自定义标量定义)选项，单击后面的Edit按钮对各 UDS 的扩散系数进行设定。在本例中，仅需指定 UDS-0，即电势的扩散系数，也就是电导率。在 UDS Diffusion Coeficients(自定义标题扩散系数)对话框的 Coefcient 下拉列表中选择 user-defned 选项，并单击后面的 Edit 按钮，选择 UDF 中的自定义电导率函数名，如图8-13 所示。
图8-12设置气属性
图8-13设置自定义标量扩散率
7.设置流体域源项
在 Fluent主界面的导航栏中选择CellZone Conditions中的fuid 选项进行流体域设置。在打开的 Fluid 对话框中勾选Source Terms(源项)复选框,并单击 SourceTerms 选项卡进行流体域源项指定，如图8-14所示。
分别对径向及轴向动量方程、能量方程，以及径向及轴向磁矢势方程进行源项指定，即指定 UDF 中相应的源项函数名，最后单击OK按钮完成源项指定。
图8-14 指定流体域源项
8.设定边界条件
在 Fluent 主界面的导航栏中选择 Boundary Conditions选项展开各边界，并对各边界条件进行设置，具体见表 8-1。
表 8-1边界条件设置
注：σ为电导率;j为电流密度;z代表轴对称模型的轴线方向;r为模型的径向方向。
其中，氩气入口速度，通过氙气流量及入口截面积计算得到：
假定电流密度j在钨极端部平均分布，则电流密度可通过焊接电流及钨极端部面积得到：
式中，I--焊接电流
S--钨极端部表面积。
9.设置求解
在 Fluent 主界面的导航栏中单击 Solution 求解设置下面的 Solution Methods按钮，进行求解方法设置，在 Solution Methods任务页面的 Scheme 的下拉列表中选择 SIMPLEC 算法，其余选项保持默认即可，如图8-15所示。在Fluent主界面的导航栏中单击 Solution Controls 按钮进行求解参数设置，如图 8-16 所示。
在 Fluent 主界面的导航栏中单击 Solution Initialization(求解初始化)按钮进行求解初始化设置，在 Solution Initialization 任务页面保持默认初始值，并单击Initialize 按钮进行初始化。
10.求解计算
在 Fluent 主界面的导航栏中单击 Solution下的Run Calculation 按钮，并在右面的任务页面，Time Step Size(s)(设定时间步长)为0.01，Number ofTime Steps(时间步总数目)为1000步，MaxIterations/TimeStep(每步最大迭代数)为50，其余保持默认，并单击 Calculate 按钮开始运算，如图8-17所示。
图8-17 设置运算
11.模拟计算结果
计算完成后，在 Fluent主界面的导航栏中单击Results下的 Graphics 按钮，在右面的任务页面中选择 Contours 选项并单击 Setup按钮,进行等值线云图设置选取 Temperature(温度云图)，其他保持默认，并单击 Display 按钮显示温度场云图，如图8-18所示。由图8-18可见，电弧整体呈钟形分布，最高温度出现在钨极端部位置，达2.84x10*K。
电弧区域流场分布如图8-19所示。由图8-19可见，气保护气体从喷嘴进入，开始流速并未发生大的改变，而在进入电弧区域后速度迅速增加，与温度分布呈正比例关系，最大速度出现在最高温度区域，可达38.3m/s。
图8-18电弧焊接温度场
图8-19 TIG焊电弧区域流场分布
（内容、图片来源：《焊接过程数值模拟》一书，侵删）
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