本作品出自福建聯迪商用設備有限公司的信號完整性工程師唐灝之手，他畢業于桂林電子科技大學通信工程專業，平時工作主要和高頻電磁場仿真有關。

近日，唐工家里裝修遇到了一些問題，他巧用ANSYS Discovery，幫助缺乏流體仿真基礎的自己，解決了裝修中的一大難題。

正好現階段我家在裝修，所以我就把平面設計全權交給設計師，在經過一段時間的需求分析和設計后，設計師給出了這樣一幅平面圖。

，其中綠色線條代表門窗位置，紅色箭頭代表風向。在溝通圖紙的過程中，有一個問題一直讓我很糾結：廚房沒有窗，油煙只能靠抽油煙機抽，但抽油煙機不可能吸盡所有油煙，跑出來的油煙會怎么擴散，會污染哪些地方？然后餐廳跟客廳連在一起，吃火鍋的時候氣味會不會被吸附在客廳的布沙發里。這些問題設計師都沒法給我一個準確的答案，只會說都還好吧、差不多、別人也這樣。

作為一名工程師，最不能接受的就是這種模棱兩可的回答。既然設計師搞不定，那就自己來吧。出于職業習慣，我第一時間就想到了仿真。

 但實際情況是自己第一次深入接觸這個專業，流體力學的知識基本為零。而裝修時間又非常緊迫，留給自學的時間非常少。那么，像我這種不專業的人如何才能做一個比較專業的仿真呢？這時選擇一款可靠又簡單的仿真軟件就顯得尤為關鍵了。

1、  建模直觀。非常簡單友好的建模方式，我只需要把設計師給我的CAD平面圖導進來，刪除一些不要的線條，并且將線框填充成面，面再拉升成體，就構成了家里面的墻面、柜子和大件家具。

2、  設置簡單。我需要的就是傻瓜化的設置，不需要太多的專業知識，不用畫網格，不用設置各種仿真參數，這樣就避免了設置錯誤造成仿真結果錯誤。

3、  結果可靠。對于仿真軟件，最重要的就是算得準不準。這個我們可以在ANSYS的官網看到其對精度的承諾。考慮到設置非常簡單，輸入參數極少，只要能滿足對趨勢的仿真已經足夠。

4、  另外，最神奇的是Discovery Live可以實時看到仿真結果，就像在玩3D游戲，這樣可以在與設計師、家人溝通的過程中，可以快速的調整驗證新的想法，非常的直觀和高效。

接下來看一下在作品制作過程中應用軟件的具體操作：

首先是建模，先導入設計師給的平面圖，然后將多余的線條刪除，接著將簡化后的閉合線框用填充功能形成一個平面，之后通過拉升功能將平面拉升成一個體，其他地方也類似，通過拉升不同的高度，并適當的挖空，調整顏色，最終建立3D模型，就我的使用情況來說，上手很快，基本上用個兩遍就都會了，建模的過程非常順暢。

其次是軟件的設置，也是非常的簡單，因為我家在整棟樓的中間，當其他戶都關窗的情況下，氣流只往我家流過，故在設置外殼時，就粗略的等效成圖中的一個套筒結構，邊界在我家的外墻壁。然后通過查閱氣象數據，當地夏季的主流風向為窗戶正對方向，平均風速為3m/s，然后調高仿真精度，這里要提一下的就是仿真精度的控制，仿真區域的大小（或者說外殼）跟細節存在一個比例關系，這個比例是由這個滑塊來控制的，小于這個比例的細節會被忽略掉，實際現象就是精度不夠時，門窗這個薄結構位置軟件認為不存在，氣流會直接流過。所以說要控制好場景與細節的比例關系。最后，是添加測試點。在得到仿真結果后，可以通過速度場來確定氣流盲區，確定需要優化的區域，可以看到，我所擔心的兩個區域都是氣流盲區。然后我通過放置粒子源來跟蹤氣味的擴散情況，并根據此情況來優化門窗的位置。此外，在仿真的過程中，可通過壓力的二維圖表來確認流場是否已經穩定。

實際上，在使用了Discovery Live后，我可以更為直觀的與設計師、以及我的家人溝通，期間我跟設計師多次進行溝通，快速驗證對比了3個大版本的平面圖，確定了最優的自然通風情況，最大化的避免了空氣死角。

通過速度場確定氣流盲區

通過粒子跟蹤氣味擴散情況

通過圖表確認流場是否已經穩定

另外，針對定稿的平面圖，使用粒子來追蹤廚房灶臺、餐廳火鍋油煙的擴散情況，并最后通過調整門窗的開口位置來控制油煙的擴散路徑（P12.3）。最終，使得設計達到一個比較完美的狀態。

最后，我想說一句的就是感謝ANSYS能提供這么好的工具，ANSYS Discovery Live幫助我：

1. 更直觀的與家人和設計師溝通

2. 快速驗證多套平面方案，找到最佳通風方案

3. 在確認方案后，調整門窗位置來優化油煙擴散路徑；

讓我真正體會到科技改變生活的力量！

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