「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析



本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent進行固體圓柱自然對流換熱二維瞬態CFD仿真。首先于DesignModeler中建立幾何模型,接著導入ANSYS Mesh進行網格劃分,并進行命名邊界條件,然后利用Fluent進行求解,最后在CFD-POST中進行后處理。案例基于2D、瞬態求解。



「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖1

案例模型

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖2


Workbench設置

▼ 將Fluid Flow(Fluent)拖入右邊空白界面。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖3

▼ 以DesignModeler方式打開Geometry

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖4

 模型建立完畢,轉入ANSYS Mesh,網格劃分。


Fluent設置

打開Fluent登錄界面進行設置。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖5

3.1
General設置

  勾選Gravity并將Y方向設置為-9.81,選中Transient瞬態求解方式。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖6

3.2
Models設置

 打開能量方程。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖7

3.3
Materials設置

將空氣密度修改為incompressible-ideal-gas

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖8

3.4
Cell Zone Conditions設置

確保流體計算域為fluid,固體計算域為solid

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖9

3.5
Boundary Conditions設置

bottom_wall設置為via System Coupling

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖10

cylinder_wallcylinder_wall-shadowTemperature設置為500K。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖11

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖12

side_wall_lside_wall_rtop_wall均設置為via System Coupling

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖13

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖14

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖15

3.6
Monitors設置

將連續相方程、X方向速度方程、Y方向速度方程的殘差均設置為1e-06

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖16

3.7
Initialization設置

Compute from設置為bottom_wall,然后點擊Initialize

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖17

3.8
Run Calculation

將時間步長設置為0.1 s,將迭代步數設置為600 steps,將單位時間步最大迭代步數設置為10,然后點擊Calculate

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖18

計算完成。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖19


CFD-POST后處理

▼ 壓力云圖。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖20

▼ 速度云圖。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖21

▼ 溫度云圖。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖22

▼ 速度流線圖。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖23

▼ 速度矢量圖。

「CFD案例-Fluent」23 固體圓柱自然對流換熱二維瞬態分析的圖24


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