AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動(dòng)力、船舶海洋、電子設(shè)備和車輛運(yùn)載等領(lǐng)域復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。

一、概 要

1）案例描述

本案例針對(duì)某汽車仿真模型，在車速為40m/s時(shí)進(jìn)行了汽車外流場(chǎng)的數(shù)值模擬。

2）網(wǎng)格

整體網(wǎng)格為四面體網(wǎng)格單元為主的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量244萬(wàn)。

*圖1-1 網(wǎng)格模型

3）計(jì)算條件

入口速度：40 m/s；出口靜壓：0Pa；湍流模型：SST k-omega；介質(zhì)：25°空氣。

二、網(wǎng) 格

1）新建工程

① 啟動(dòng)AICFD 2023R2；

② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設(shè)置工程文件名，點(diǎn)擊“確定”。

*圖2-1 AICFD窗口

*圖2-2 新建工程

2）網(wǎng)格導(dǎo)入

單擊菜單欄 網(wǎng)格>導(dǎo)入網(wǎng)格 ，導(dǎo)入外部生成的計(jì)算域網(wǎng)格。

*圖2-3 幾何導(dǎo)入

3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查

單擊菜單欄 網(wǎng)格>網(wǎng)格質(zhì)量，檢查網(wǎng)格質(zhì)量。

*圖2-4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查

三、求解設(shè)置

1）求解模型

雙擊 求解> 求解模型，設(shè)置湍流模型。本案例為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，采用不可壓縮流，湍流模型采用SST K-omega模型，設(shè)置重力。

*圖3-1 模型設(shè)置

選擇 求解> 材料，雙擊“Air at 25C”，選擇Material Properties，確認(rèn)介質(zhì)物性參數(shù), 如圖3-2所示。

*圖3-2 材料選擇

2）計(jì)算域

雙擊 求解> 流動(dòng)分析> 計(jì)算域> Domain-body-car，在計(jì)算域設(shè)置窗口中類型選擇“Fluid Domain”，材料選擇“Air at 25 C”，然后點(diǎn)擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點(diǎn)擊“確定”，將網(wǎng)格分配到計(jì)算域Domain-body-car。

*圖3-3 分配計(jì)算域

3）邊界條件

分別設(shè)置Inlet和Outlet，需要分別設(shè)置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數(shù)值，如圖所示。

*圖3-4 Inlet定義

*圖3-5 outlet定義

設(shè)置Wall和Symmetry的邊界條件，需要分別設(shè)置邊界名稱、邊界類型，如圖所示。

*圖3-6 Wall定義

*圖3-7 Symmetry定義

4）求解參數(shù)設(shè)置

雙擊 求解> 求解設(shè)置 ，設(shè)置計(jì)算方法，包括差分方法等。

*圖3-8 求解參數(shù)設(shè)置

*圖3-9 求解參數(shù)設(shè)置

三、初始化及求解計(jì)算

1）殘差曲線與監(jiān)控變量

雙擊 監(jiān)控> 殘差曲線，選擇查看監(jiān)控曲線。

*圖4-1 監(jiān)控曲線選擇

2）初始流場(chǎng)設(shè)置

① 雙擊 求解> 初始化，設(shè)置初始流場(chǎng)；

② 選擇菜單欄 求解> 初始化，初始化流場(chǎng)。

*圖4-2 初始化設(shè)置

*圖4-3 初始化流場(chǎng)

3）求解計(jì)算

選擇菜單欄 求解> 求解> 直接求解> 并行，開始計(jì)算。

*圖4-4 運(yùn)行求解器

*圖4-5 選擇求解模式

四、后處理

1）監(jiān)控曲線

查看殘差曲線。

*圖5-1 殘差曲線

2）數(shù)據(jù)讀取

雙擊樹節(jié)點(diǎn) 報(bào)告> 力，設(shè)置方向參數(shù)，選取區(qū)域面列表中目標(biāo)部件WALL，點(diǎn)擊應(yīng)用，讀取升阻力數(shù)據(jù)。

*圖5-2 力報(bào)告

3）求解結(jié)果更新及導(dǎo)入

單擊菜單欄 求解> 可視化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)可視化求解結(jié)果更新，現(xiàn)版本計(jì)算完成后自動(dòng)進(jìn)行可視化求解結(jié)果。

*圖5-3 結(jié)果更新

單擊菜單欄 后處理> 導(dǎo)入結(jié)果，設(shè)置結(jié)果路徑，選取目標(biāo)部件WALL.vtk，點(diǎn)擊“確定”，讀取結(jié)果。

*圖5-4 結(jié)果導(dǎo)入

4）可視化結(jié)果

① 壓力云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取域位置和變量參數(shù)壓力，設(shè)置等級(jí)參數(shù)為30，點(diǎn)擊應(yīng)用，讀取汽車壓力云圖。

*圖5-5 壓力云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置WALL和變量參數(shù)壓力，設(shè)置等級(jí)參數(shù)30，點(diǎn)擊應(yīng)用，讀取汽車表面壓力云圖。

*圖5-6 表面壓力云圖

② 速度流線圖

樹節(jié)點(diǎn)勾選WALL顯示汽車表面，單擊菜單欄 后處理> 流線圖，設(shè)置汽車外流場(chǎng)速度流線圖。

圖5-7 流線圖