【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物

2017-07-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

一個最簡單的案例來描述 FLUENT 工作流程。

案例描述: 本案例來自于丹麥海事研究所。流動計算域模型如圖所示,包含入口、出口及壁面。案例采用 2D 模型計算。計算域流體介質(zhì)為空氣(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,溫度 293K ),來流速度 1.17m/s 。雷諾數(shù)基于障礙物高度(案例為 40mm ),本案例雷諾數(shù)為 3115 ,入口位置湍動能及湍流耗散率分別為 0.024m2/s2 及 0.07m2/s3 。流動過程為等溫、湍流及不可壓縮流動。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent培訓(xùn)課程圖片1

建模及網(wǎng)格劃分過程這里不詳述,案例從導(dǎo)入網(wǎng)格開始。

Step 1 :啟動 Fluent

從開始菜單中選擇 FLUENT ,啟動界面參數(shù)設(shè)置:

  • 設(shè)置 Dimension2D

  • 設(shè)置Working Directory

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析案例圖片2

Step 2 :讀取網(wǎng)格

  • 利用菜單【 File 】 > 【 Read 】 > 【 Mesh 】讀取網(wǎng)格文件 EX1-1.msh 。

  • 利用 Setting Up Domain 標(biāo)簽頁下工具欄按鈕 Display 顯示網(wǎng)格

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析案例圖片3

Step 3 : General 設(shè)置

點擊模型樹節(jié)點 General ,出現(xiàn) General 面板,如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析案例圖片4

對參數(shù)面板進(jìn)行如下設(shè)置:

1 、 Scale…

點擊參數(shù)面板中的 Scale… 按鈕。彈出的對話框中進(jìn)行如下設(shè)置:

  • 設(shè)置 Mesh Was Created In 項為 mm

  • 點擊 Scale 按鈕

  • 點擊Close按鈕關(guān)閉對話框

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析案例圖片5

確保計算域尺寸與實際要計算的尺寸一致。

2 、 Check

點擊 Check 按鈕,輸出網(wǎng)格信息如圖所示。確保網(wǎng)格最小體積為正值。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent結(jié)果圖片6

3 、 Gravity

激活選項 Gravity ,設(shè)置重力加速度為 Y 方向-9.81m/s2 。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent結(jié)果圖片7

其他參數(shù)保持默認(rèn)。

Step 4 : Models

選擇模型樹節(jié)點 Models ,在右側(cè) Models 列表項中雙擊 Viscous-Laminar ,彈出湍流模型設(shè)置對話框。設(shè)置參數(shù):

  • 選擇 Modelk-epsilon ( 2 eqn )

  • 選擇k-epsilon Model Realizable

  • 選擇 Near-Wall TreatmentScalable Wall Functions

  • 選擇OK按鈕關(guān)閉對話框

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent結(jié)果圖片8

其他模型保持默認(rèn)。

Step 5 : Materials

采用默認(rèn)參數(shù)即可。

Step 6 : Cell Zone Conditions

保持默認(rèn)即可。

Step 7 : Boundary Conditions

點擊模型樹節(jié)點 Boundary Conditions ,參數(shù)面板如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent結(jié)果圖片9

1 、 Inlet 邊界設(shè)置

鼠標(biāo)雙擊 inlet 列表項。設(shè)置參數(shù):

  • 設(shè)置 Velocity Magnitude1.17m/s

  • 設(shè)置 Specification Method K and Epsilon

  • 設(shè)置 Turbulent Kinetic Energy0. 024

  • 設(shè)置Turbulent Dissipation Rate 0.07

  • 選擇OK按鈕關(guān)閉對話框

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent流體分析圖片10

2 、 Outlet 設(shè)置

鼠標(biāo)選中 outlet 項,設(shè)置 TypeOutflow ,其他參數(shù)保持默認(rèn)。

Step 8 : Dynamic Mesh

本案例不涉及動網(wǎng)格,因此無需設(shè)置。

Step 9 : Reference Values

本案例不涉及系數(shù)計算,可不用設(shè)置參考值。若要設(shè)置的話,可按圖進(jìn)行設(shè)置。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent流體分析圖片11

Step 10 : Solution Methods

設(shè)置參數(shù):

  • Pressure - Velocity Coupling Scheme : Coupled

  • Turbulent Kinetic Energy : Second Order Upwind

  • Turbulent Dissipation Rate : Second Order Upwind

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent流體分析圖片12

其它參數(shù)保持默認(rèn)。

Step 11 : Solution Controls

保持默認(rèn)參數(shù)。

Step 12 : Monitors

保持默認(rèn)參數(shù)。

Step 13 : Solution Initialization

如圖所示,采用 Hybrid Initialization 方法進(jìn)行初始化,點擊 Initialize 按鈕進(jìn)行初始化。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析圖片13

Step 14 : Calculation Activities

采用默認(rèn)設(shè)置。

Step 15 : Run Calculation

設(shè)置 Number of Iterations 500 ,點擊 Calculate 按鈕進(jìn)行計算。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析圖片14

計算在 198 步時收斂,軟件給出收斂提示并自動停止計算。如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent分析圖片15

計算殘差如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent圖片16

Step 16 :修改殘差標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)計算

設(shè)置殘差為 1e-6 繼續(xù)計算。

  • 選擇模型樹節(jié)點 Monitors ,雙擊右側(cè)面板中 Residuals 列表項

  • 在 Residual Monitors 對話框中,設(shè)置 Continuity 的 Absolute Criteria 為 1e-6

Step 17 :繼續(xù)計算

切換到 Run Calculation 節(jié)點下,設(shè)置Number of Iterations 500 ,點擊 Calculate 按鈕進(jìn)行計算。

計算完畢后可進(jìn)行后處理查看計算結(jié)果。

Step 18 :設(shè)置圖形窗口背景顏色

通常將圖形背景設(shè)置為白色,方便放入文檔中。 Fluent 默認(rèn)背景顏色為藍(lán)白梯度色,要將其改變?yōu)榧儼咨?需要利用 TUI 命令。具體步驟為:

  • 點擊模型樹節(jié)點 Graphics ,點擊右側(cè)面板中按鈕 Options … ,彈出圖形選項設(shè)置對話框

  • 設(shè)置 Color Scheme Classic

  • 點擊 Apply 按鈕,此時圖形背景變?yōu)楹谏?/span>

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent圖片17

  • 在 TUI 窗口中輸入命令 display/set/colors/background ,在顏色輸入提示后輸入 ”white”

  • 繼續(xù)輸入命令 display/set/colors/foreground ,在顏色輸入提示后輸入 ”black”

  • 回到上圖的圖形選項對話框中,點擊 Apply 按鈕

此時圖形背景變?yōu)榘咨?/span>

Step 19 :查看速度分布

查看計算域內(nèi)速度分布。

  • 選擇模型樹節(jié)點 Graphics ,鼠標(biāo)雙擊右側(cè)面板中列表項 Contours ,彈出云圖設(shè)置對話框

  • 激活選項 Filled

  • 選擇 Contours of 下為 Velocity… Velocity Magnitude

  • 點擊 Display 按鈕

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent圖片18

速度分布如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent仿真分析圖片19

Step 20 :壓力分布查看

查看計算域內(nèi)壓力分布。在contours 對話框中選擇 Contours of 下為 Pressure…Static Pressure,點擊 Display 按鈕顯示壓力分布云圖。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent仿真分析圖片20

Step 21 :查看底部面上壓力分布

利用 XY Plot 輸出底部邊界上的壓力分布。

  • 雙擊模型樹節(jié)點 Result | Plots | XY Plot,彈出設(shè)置對話框

  • 設(shè)置 Plot Direction 為 X 方向

  • 設(shè)置 Y Axis Functions 為 Pressure 及 Static Pressure

  • 選擇 Surface 列表框中列表項 bottom

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent仿真分析圖片21

  • 點擊 Curves… 按鈕,設(shè)置Line Style中的 Pattern 為實線,設(shè)置 weight2

  • 設(shè)置 Marker Style Symbol 為空

  • 點擊 ApplyClose 按鈕關(guān)閉對話框

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent流體分析圖片22

點擊Solution XY Plot對話框中的 Plot按鈕顯示圖形。如圖所示。

【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物fluent流體分析圖片23

本案例完畢。


轉(zhuǎn)自公眾號:胡坤 CFD仿真之道

開放分享:優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才

相關(guān)標(biāo)簽搜索:【Fluent案例】01 空氣流經(jīng)障礙物 Fluent培訓(xùn) Fluent流體培訓(xùn) Fluent軟件培訓(xùn) fluent技術(shù)教程 fluent在線視頻教程 fluent資料下載 fluent分析理論 fluent化學(xué)反應(yīng) fluent軟件下載 UDF編程代做 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 

編輯
在線報名:
  • 客服在線請直接聯(lián)系我們的客服,您也可以通過下面的方式進(jìn)行在線報名,我們會及時給您回復(fù)電話,謝謝!
驗證碼

全國服務(wù)熱線

1358-032-9919

廣州公司:
廣州市環(huán)市中路306號金鷹大廈3800
電話:13580329919
          135-8032-9919
培訓(xùn)QQ咨詢:點擊咨詢 點擊咨詢
項目QQ咨詢:點擊咨詢
email:kf@1cae.com