AICFD是由天洑軟件自主研發的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。

一、概 要

1）案例描述

本案例針對某種多孔介質歧管，采用多孔介質模型、對流換熱壁面和湍流模型對歧管進行流動傳熱仿真，案例最后可以看到歧管的壓力和溫度分布情況。

2）網格

采用非結構四面體為主的網格，網格數67萬。

3）計算條件

速度入口：10m/s ，溫度773K；靜壓出口：0Pa，0梯度；對流換熱壁面：10w/m^2*K，373K。

二、網 格

1）新建工程

① 啟動AICFD 2023R2；

② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設置工程文件名，點擊“確定”。

2）網格導入

單擊菜單欄網格>導入網格，導入外部生成的計算域網格。

3）網格質量檢查

單擊菜單欄 網格>網格質量，檢查網格質量。

三、求解設置

1）求解模型

雙擊 求解>求解模型，設置湍流模型。本案例為穩態計算，采用不可壓縮流，湍流模型采用Standard k-epsilon模型。

右擊 材料>添加材料，MaterialType選擇Gas，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-2所示；

右擊 材料>添加材料，MaterialType選擇Solid，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-3所示；

2）計算域

① 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-BODY-IN，在計算域設置窗口中類型選擇“FluidDomain”，材料選擇“Airat 500 C1”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

② 雙擊 求解> 流動分析> 計算域> Domain-BODY-OUT，在計算域設置窗口中類型選擇“Fluid Domain”，材料選擇“Air at 500 C1”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

③ 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-BODY-POROUS，在計算域設置窗口中類型選擇“PorousDomain”，材料選擇“Airat 500 C1”和“Aluminum1”，然后點擊“下一步”，設置多孔介質參數,點擊“下一步”,在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域。

3）邊界條件

分別設置Inlet和Wall，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示；

分別設置Outlet和Wall，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示；

4）求解參數設置

雙擊 求解>流動分析>交界面>Interfaces，查看自動識別的交界面。

雙擊 求解> 求解設置 ，設置計算方法，包括差分方法等；

雙擊 求解> 求解控制 ，設置求解器啟停條件，迭代步數等。

四、初始化及求解計算

1）殘差曲線與監控變量

雙擊 監控>殘差曲線，選擇查看監控曲線。

2）初始流場設置

① 雙擊 求解>初始化，設置初始流場；

② 選擇菜單欄 求解>初始化，初始化流場。

3）求解計算

選擇菜單欄 求解>求解>直接求解>串行，開始計算。

五、后處理

1）監控曲線

查看殘差曲線。

2）數據讀取

雙擊樹節點 報告>流量&能量報告，設置域，選取面列表中目標部件，點擊應用，讀取進出口熱流量數據。

3）求解結果更新及導入

單擊菜單欄 求解>可視化結果，實現可視化求解結果更新，現版本計算完成后自動進行可視化求解結果。

4）可視化結果

① 壓力云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數，設置等級參數256，點擊應用，讀取歧管壓力云圖，可以看到歧管的入口壓力最大 經過多孔介質區域后壓力減小，并在出口處降至最低。

② 溫度云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數，設置等級參數256，點擊應用，讀取歧管表面溫度云圖，可以看出歧管入口處 溫度較高，在多孔介質域內溫度逐漸降低，隨后流體流出多孔介質域后溫度逐漸增加。

單擊菜單欄 后處理> 矢量圖，設置歧管速度矢量圖，可以看出在多孔介質域內速度較低，在歧管內徑較小處速度最高。