更強:跨界青年:結構工程師算起流體也很牛!

本文來自于雙良節能系統股份有限公司徐凱工程師作品,他的主職是一名結構工程師,在工作中難免會遇到一些流體分析,但是由于缺乏流體系統知識,不擅長網格劃分,使得徐工工作中難免有一些問題不能很好的解決。

近期,徐工一直關注的ANSYS 官方微信推出了一款跨世紀的產品:ANSYS Discovery Live,讓他也能夠得心應手的使用流體分析了。

1.

>>>Discovery:我的繆斯女神<<<

作為一名結構工程師,有一天,我碰到一個流體問題要解決。

用新軟件?沒知識,沒時間。

就在我萬念俱灰的時候,一直關注ANSYS 官方微信的我遇到了Discovery Live 軟件,Discovery Live的出現猶如我的繆斯女神,給我靈感,讓我有新的方法利用它做什么會有什么影響。

無網格法,不用自己劃網格,至于LBM,SPH,FPM,等專業術語,算法復雜,就不深入了。

恰好工作中遇到的一個小案例,當時用Fluent做的,只提取了一個翅片單元,對其進行網格劃分,尺度比較小,網格劃分的很辛苦,做出來也不知道是什么情況,只知道嗯,確實有擾流作用。

 

要想比較系統的去做得話,時間、精力以及硬件要求高。

 

因此,有這個軟件,可以解決以上問題,那回過頭來,就想了解一下,有沒有可能用這個來了解一下翅片之間的流動。

2.

>>>零基礎3小時學會ANSYS Discovery<<<

ANSYS 官方非常貼心的準備了視頻教程,3個小時就能學會Disovery,(Discovery 小助手上線:本次微信的第一條信息就是7個視頻教程,或者進入到【3D設計仿真分析】的微信號,點擊菜單欄中的【學習教程】即可查看教程)

更強:跨界青年:結構工程師算起流體也很牛!的圖1

看了界面上顯示的那幾個例子,嘗試改變一下參數,改變一下幾何模型,貌似不是那么難。再翻一下幫助,都是中文版的,非常快速的上手了。我就這樣一點點增加了解。

3.

>>>自己動手<<<

然后就是開始動手做這個模型。

 

完全在SpaceClaim中建模不太會,就在其他軟件中建立一個模型,導入到Dsicovery中,通過簡單的鏡像陣列,再通過拉伸填充,獲得了分析的目標模型。然后利用外流場,進行適當的調整,使流體域與實際流動一致。添加監測點用來判斷結果是否收斂。

 

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 發現求解器大概就是這樣一個功能,在出入口都設了監測點,然后根據速度時間或者其他曲線來大致判斷是否收斂。Dsicovery中有精度設置,如果對于自己的硬件配置比較自信,那么就直接拉到最高精度。結果會更準確些。

 

4.

>>>計算結果<<<

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更強:跨界青年:結構工程師算起流體也很牛!的圖4

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有了結果,也可以通過粒子圖或者流線圖來幫助自己理解流動結果。

 

矩形排布的管子,得到了一個模型結果,原本對于翅片擾流環的作用有懷疑,去掉來流方向的兩個半環,來對比一下,看樣子流動變好了。那么再來試試去掉所有的環,流動分布變差。是否因為是還保留了開的窗的緣故,直接填充,一下子就有結果,基本一致。

 

進一步探究如果是三角形排布的,這時結果看起來確實要比矩形排布要好,去掉來流方向的兩個半環,看起來有改善;全部去掉,看起來流動也很均勻,只是最高流速降低比較明顯。去掉開窗,結果基本一直,排除開窗影響。

 

結果一對比,可以做出基本判斷,排除最差的幾個,對剩下的模型進一步研究,大大節約了時間,提高了效率。

5.

>>>結論<<<

ANSYS Discovery是傳統CAE軟件的10倍甚至100倍的計算速度。

僅需較少的CAE專業知識,就能幫助我成為復合型跨界人才

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