1     啟動FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格 

（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Fluid Dynamics→FLUENT 19.2命令，啟動FLUENT 19.2。

（2）在FLUENT Launcher界面中的Dimension中選擇3D，在Option中選擇Double Precision，在Display Options中勾選Display Mesh After Reading，Embed Graphics Windows和Workbench Color Scheme，單擊OK按鈕進入FLUENT主界面。

（3）在FLUENT主界面中，單擊主菜單中File→Read→Mesh按鈕，彈出Select File（導(dǎo)入網(wǎng)格）對話框，選擇文件名為2-stroke-engine-scavenging.msh.gz的網(wǎng)格文件，單擊OK按鈕便可導(dǎo)入網(wǎng)格。

（4）導(dǎo)入網(wǎng)格后，在圖形顯示區(qū)將顯示幾何模型。

（5）單擊主菜單中Mesh→Check按鈕，檢查網(wǎng)格質(zhì)量，確保不存在負體積。

（6）單擊主菜單中Mesh→Transform→Scale按鈕，在View Length Unit In處選擇mm，在Mesh Was Created In處選擇mm，單擊Scale按鈕并關(guān)閉窗口。

 

 2     設(shè)置分界面 

（1）單擊主菜單中Setting Up Domain→Interface→Mesh按鈕，彈出Mesh Interfaces（網(wǎng)格分界面）面板。

（2）單擊Manual Create按鈕，彈出Create/Edit Mesh Interfaces（創(chuàng)建/編輯網(wǎng)格分界面）對話框，創(chuàng)建以下對應(yīng)的Interface。

 3     定義求解器 

（1）單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板。在SolverTime中選擇Transient。

 4     定義模型 

（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Model（湍流模型）對話框，在Model中選擇k-epsilon (2eqn)，單擊OK按鈕確認并關(guān)閉對話框。

（2）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Species按鈕，彈出Species Model（組分輸運模型）對話框，勾選Species Transport，在Options中選擇Inlet Diffusion，單擊OK按鈕確認。

 5     設(shè)置材料 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。單擊FLUENT Database按鈕彈出Fluent Database Materials對話框，在Material Type處選擇fluid，在Fluent Fluid materials中選擇carbon dioxide (co2)，單擊Copy按鈕并關(guān)閉Fluent Database Materials對話框。

在Create/Edit Materials（材料）對話框中，將CO2的Cp選擇為constant，單擊Change/Create按鈕。

（2）在Create/Edit Materials（材料）對話框中，在Material Type處選擇mixture，在Name處填入scavenging-template，在Mixture Species處單擊Edit按鈕，彈出Species對話框，將carbon-dioxide (co2)和air選入Selected species，將h2o, o2和n2移除，單擊OK按鈕確認。

（3）在Create/Edit Materials（材料）對話框中，在Density處選擇ideal-gas，單擊Change/Create按鈕確認物質(zhì)修改。

 6     動網(wǎng)格設(shè)置 

（1）在命令結(jié)構(gòu)樹中Dynamic Mesh按鈕，彈出Dynamic Mesh（動網(wǎng)格）對話框，勾選Dynamic Mesh，在Mesh Methods中選擇勾選Smoothing、Layering和Remeshing。

（2）單擊Mesh Methods中Settings按鈕彈出Mesh Method Settings對話框，在Layering選項卡中，Options中選擇Ratio Based，在Collapse Factor中填入0.4，單擊OK按鈕確認并關(guān)閉對話框。

（3）在Options中勾選In-Cylinder，單擊Options中Settings按鈕彈出Options對話框，如下圖所示，填入發(fā)動機主要物理參數(shù)，單擊OK按鈕確認并關(guān)閉對話框。

（4）在Dynamic Mesh Zones中單擊Create/Edit按鈕，彈出Dynamic Mesh Zones（動網(wǎng)格區(qū)域）對話框。

在Zone Names中選擇fluid-cylinder-top-layer，在Type中選擇Rigid Body，在Motion Attributes選項卡中，Motion UDF/Profile選擇piston-full，在Valve/Piston Axis中對應(yīng)填入（0，0，1），單擊Create按鈕創(chuàng)建動網(wǎng)格區(qū)域。

在Zone Names中選擇piston，在Type中選擇Rigid Body，在Motion Attributes選項卡中，Motion UDF/Profile選擇piston-full，在Valve/Piston Axis中對應(yīng)填入（0，0，1），在Meshing Options選項卡中Cell Height輸入0.9，單擊Create按鈕創(chuàng)建動網(wǎng)格區(qū)域。

在Zone Names中選擇wall-deck，在Type中選擇Stationary，在Mesh Options選項卡中，Cell Height輸入0.9，單擊Create按鈕創(chuàng)建動網(wǎng)格區(qū)域。

在Zone Names中選擇default-interior:030，在Type中選擇Stationary，在Mesh Options選項卡中，對應(yīng)fluid-cylinder的Cell Height輸入0，對應(yīng)fluid-cylinder-top-layer的Cell Height輸入0.9，單擊Create按鈕創(chuàng)建動網(wǎng)格區(qū)域。

 7     邊界條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按鈕啟動的邊界條件面板。

（2）在邊界條件面板中，雙擊inlet-box彈出邊界條件設(shè)置對話框。在Gauge Total Pressure中輸入132.11，在Turbulence中選擇Intensity and Viscosity Ratio，其中Turbulent Intensity填入7。在Thermal選項卡中，Total Temperature輸入293。在Species選項卡中，Species Mass Fractions輸入1，單擊OK按鈕關(guān)閉對話框。

（3）在邊界條件面板中，雙擊outlet彈出邊界條件設(shè)置對話框。在Thermal選項卡中，Total Temperature輸入293。

在Species選項卡中，Species Mass Fractions輸入0，單擊OK按鈕確認退出。

 8     求解控制 

（1）單擊主菜單中Solving→Solution→Methods按鈕，彈出Solution Methods（求解方法設(shè)置）面板。在Scheme中選擇PISO，Skewness Correction中填入0。

（2）單擊主菜單中Solving→Controls→Controls按鈕，彈出Solution Controls（松弛因子控制）面板。在Under-Relaxation Factor中Pressure中填入0.6，Turbulence Kinetic Energy中填入0.7，Turbulence Dissipation Ratio填入0.7。

（3）單擊主菜單中Solving→Reports→Residuals按鈕，彈出Residuals Monitors（殘差監(jiān)視）面板，在Options中選擇Plot，在Absolute Criteria中對應(yīng)continuity填入0.2，單擊OK按鈕確認退出。

 9     初始條件 

（1）單擊主菜單中Solving→Initialization按鈕，彈出Solution Initialization（初始化設(shè)置）面板。

Initialization Methods中選擇Standard Initialization，在Temperature中輸入293，單擊Initialize按鈕進行初始化。

（2）在Solution Initialization（初始化設(shè)置）面板中，單擊Patch按鈕彈出Patch對話框，在Variable中選擇Pressure，在Value中輸入132.11，在Zones to Patch中選擇fluid-box和fluid-inlet，單擊Patch按鈕。

在Variable中選擇co2，在Value中輸入1，在Zones to Patch中選擇fluid-box和fluid-inlet，單擊Patch按鈕。 

 11     計算求解 

（1）單擊主菜單中Solving→Activities→Autosave按鈕，彈出Autosave（自動保存）對話框，設(shè)置Save Data File Every為90。

（2）單擊主菜單中Solving→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。

在Number of Time Steps中輸入900，單擊Calculate開始計算。 

 11     結(jié)果后處理 

（1）在Graphics下雙擊Contous彈出Contous（等值線）對話框。Contous of選擇Species和Mole fraction of co2，在Options中選擇Filled，在Surface中選擇Symmetry，單擊Display按鈕，顯示云圖。

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