本教程演示了波紋管內(nèi)固體域與流體域之間的流動(dòng)傳熱問題模擬。

 1     啟動(dòng)Workbench并建立分析項(xiàng)目 

（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動(dòng)Workbench 19.2，進(jìn)入ANSYS Workbench 19.2界面。

（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項(xiàng)，即可在項(xiàng)目管理區(qū)創(chuàng)建分析項(xiàng)目A。

 2     導(dǎo)入幾何體 

（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時(shí)會(huì)彈出“打開”對(duì)話框。

（2）在彈出的“打開”對(duì)話框中選擇文件路徑，導(dǎo)入幾何體文件。

 3     劃分網(wǎng)格 

（1）雙擊A3欄Mesh項(xiàng)，進(jìn)入Meshing界面，在該界面下進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分。

（2）右鍵選擇流體域進(jìn)出口邊界，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對(duì)話框，輸入名稱inlet和outlet，單擊OK按鈕確認(rèn)。

（3）右鍵選擇固體域的內(nèi)壁面和內(nèi)壁面上的凸點(diǎn)，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對(duì)話框，輸入名稱pipewall和dimpled_potrusions，單擊OK按鈕確認(rèn)。

（4）右鍵單擊模型樹中Mesh選項(xiàng)，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項(xiàng)，開始生成網(wǎng)格。

（5）網(wǎng)格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項(xiàng)可以在圖形窗口中查看網(wǎng)格。

（6）執(zhí)行主菜單File→Close Meshing命令，退出網(wǎng)格劃分界面，返回到Workbench主界面。

（7）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項(xiàng)，選擇快捷菜單中的Update項(xiàng)，完成網(wǎng)格數(shù)據(jù)往Fluent分析模塊中的傳遞。

 4     定義模型 

（1）雙擊A4欄Setup項(xiàng)，打開Fluent Launcher對(duì)話框，單擊OK按鈕進(jìn)入FLUENT界面。

（2）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Steady，勾選Gravity，在Y中填入-9.81m/s2。

（3）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Energy按鈕，彈出Energy（能量模型）對(duì)話框，勾選Energy Equation，單擊OK按鈕確認(rèn)并關(guān)閉對(duì)話框。

 5     設(shè)置材料 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對(duì)話框。單擊Fluent Database按鈕彈出Fluent Database Materials對(duì)話框，選擇water liquid單擊Copy按鈕確認(rèn)。

（2）同（1），選擇固體材料鐵。

 6     設(shè)置操作條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。設(shè)置管道材料為鐵，內(nèi)部流體材料為水。

 7     邊界條件 

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

（2）在邊界條件面板中，雙擊設(shè)置inlet，Velocity Magnitude填入0.001，單擊OK按鈕確認(rèn)退出。

（3）在邊界條件面板中，雙擊設(shè)置dimple_potrusions，在Thermal選項(xiàng)卡中，Thermal Conditions選擇Temperature，Temperature輸入320，Material Name選擇steel，單擊OK按鈕確認(rèn)退出。dimple_potrusions-shadow設(shè)置同dimple_potrusions。

（4）在邊界條件面板中，雙擊設(shè)置pipewall，在Thermal選項(xiàng)卡中，Thermal Conditions選擇Coupled，Material Name選擇steel，單擊OK按鈕確認(rèn)退出。pipewall-shadow設(shè)置同pipewall。

（5）在邊界條件面板中，雙擊設(shè)置wall-pipe，在Thermal選項(xiàng)卡中，Thermal Conditions選擇via System Coupling，Material Name選擇steel，單擊OK按鈕確認(rèn)退出。

 8     初始條件 

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

Initialization Methods中選擇Hybrid Initialization，單擊Initialize按鈕進(jìn)行初始化。

 9     計(jì)算求解 

（1）單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運(yùn)行計(jì)算）面板。

在Number of Time Steps中輸入200，單擊Calculate開始計(jì)算。

 10     結(jié)果后處理 

（1）雙擊C4欄Results項(xiàng)，進(jìn)入CFD-Post界面。

（2）單擊任務(wù)欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創(chuàng)建云圖）對(duì)話框。輸入云圖名稱為“Temp”，單擊OK按鈕進(jìn)入云圖設(shè)定面板。

（3）在Geometry（幾何）選項(xiàng)卡中Locations選擇dimpled_potrusions和pipewall，Variable選擇Temperature，單擊Apply按鈕創(chuàng)建速度云圖。