高速外氣動
關注創建者：Ansys中國 創建時間：2022-05-17
高速外氣動的視頻教程
高速外氣動的實例教程
內容簡介
飛行器外氣動新功能更新、涉及高速算法、外氣動模板、雙溫模型、燒蝕模型、動網格、重疊網格、輔助收斂等相關功能。
面向受眾
航空、航天、兵器等相關軍工總體氣動設計單位及相關氣動設計工程師、與飛行器總體單位相關的零部件設計仿真部門幾相關設計仿真工程師等。
本周還將推出多場行業應用線上活動以及新品系列網絡研討會，主題包括：動力電池、高速外氣動、仿真優化等，歡迎大家預約報名參會。
5月24日 | Ansys動力電池新功能介紹
簡介：介紹Ansys 電池解決方案最新的進展，包括基于物理的電池壽命模型、更方便的降階生成方法和電池pack builder 工具。
報名鏈接：https://v.ansys.com.cn/live/OSxYJfDU?source=sunpro
5月25日 | Ansys高速外氣動新功能
簡介：飛行器外氣動新功能更新、涉及高速算法、外氣動模板、雙溫模型、燒蝕模型、動網格、重疊網格、輔助收斂等相關功能。
報名鏈接：https://v.ansys.com.cn/live/ubiPQeRG?source=sunpro
5月26日 | 基于HFSS/optiSLang的前仿真優化及材料擬合仿真
簡介：材料參數的準確性直接決定了仿真結果的可靠性和工程價值，對材料參數進行校正和驗證是仿真設計不可或缺的環節。傳統的DK/DF/SR測試方法，只能獲取部分參數，或者只能測試幾個頻點的參數，無法準確表征材料的頻變特性和因果特性，在寬頻帶的仿真中，可能會導致結果的失真，甚至導致因果性問題。材料參數的擬合方法上，需要同時考慮損耗，相位，反射等多個指標作為約束目標，同時考慮材料的頻變特性，傳統方法基本無法完成。optiSLang采用DOE和響應面方法進行全局探索，通過敏感度分析確定關鍵變量因子，可以很好的處理材料參數的多因子輸入（5-15變量），多響應擬合（3-5個指標）的擬合需求，無需做任何人為假設，從客觀上獲取材料參數結果。
展開 在此前Ansys 2022 R1新品發布系列網絡研討會中，多位Ansys流體工程師為大家陸續帶來Ansys Fluent 2022 R1整體新功能介紹，以及旋轉機械、多相流、燃燒與化學反應、汽車外氣動以及電子散熱風扇葉片優化等主題分享，5月，Ansys將繼續推出系列流體功能更新介紹，分別有Fluent Meshing、Ansys Rocky 、動力電池、高速外氣動，共計4場主題網絡研討會，歡迎廣大流體用戶預約參加活動。
主題概況如下：
在2022 R1中，Fluent Meshing支持在流程中支持更多貼近具體工程應用的任務，可以滿足電池，電機等復雜產品對于網格數量和質量的要求
Ansys Rocky基于DEM方法，能夠高保真的模擬顆粒(無論是顆粒時纖維，殼體以及任意形狀) 的運動，幫助研究工程設計中流體，傳熱以及結構相關的問題
Ansys 電池解決方案最新的進展，包括基于物理的電池壽命模型、更方便的降階生成方法和電池pack builder 工具
飛行器外氣動新功能更新、涉及高速算法、外氣動模板、雙溫模型、燒蝕模型、動網格、重疊網格、輔助收斂等相關功能
5月18日 | Fluent Meshing新功能及演示
面向人群：對于Ansys CFD產品前處理流程感興趣的工程師以及從事新能源電池，電機熱分析的相關分析設計人員。
展開 摘要：本文以高速列車車頭和單組車身模型為研究對象，使用安世亞太自主研發的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid進行建模和仿真，研究其明線運行時的氣動特性，并與成熟商用CFD軟件對比，驗證了PERA SIM Fluid的高精度和可靠性。
關鍵詞：高速列車；氣動特性；PERA SIM Fluid
0 引 言
列車氣動阻力與列車速度二次方成正比，隨著列車運行速度的提高，氣動阻力在總阻力中的占比增加，當列車時速超過250公里時，氣動阻力占總阻力的75%~80%，同時氣動阻力特性關系到列車節能環保能力，還是選擇合理配置牽引動力裝置的基本參數之一。
氣動阻力由壓差阻力和摩擦阻力組成，摩擦阻力是指列車運行時黏性切應力沿列車運動反方向形成的合力；壓差阻力是指列車表面壓力沿列車運行反方向形成的合力。
列車相關阻力的計算，一直以來人們都沿用“戴維斯公式”：
式中：R為總阻力；V為相對靜止空氣的速度；A為滾動機械阻力；B1為其他機械阻力；B2為空氣動量阻力；最后一項為列車所受外部氣動阻力，系數C的計算公式為：
式中：ρ為空氣密度；S為列車迎風面積；Cd為阻力系數。
通過數值模擬方法可以計算出列車所受的空氣阻力Fd，基于上述參數可得阻力系數的計算公式：
本文采用安世亞太自主研發的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid對列車單組車廂的氣動性能進行了仿真分析。
1.
展開 本案例利用Fluent 合成風法對高速列車橫風影響下的靜態氣動特性展開仿真，主要是對比了幾種不同邊界條件的影響，確定更為合理的邊界條件，為后續的橫風計算提供參考。對橫風32m/s（風向角90°）、行駛速度為300km/s的復興號展開仿真，該案例所用模型為假設模型，僅作計算設置參考。通過此案例后續可以對不同橫風角度、不同模型、不同行駛速度等工況展開類似仿真計算。
1 合成風法說明
當給定邊界條件時，對于側風的設置如下：假設動車組列車的行駛速度為v，列車運行方向為向左運行，此時風作用于列車的空氣流動的速度為?v。給定一個確定的側風速度w，側風向下作用，風向角度為a。由于作用于列車運行方向反向的空氣流動速度與作用在列車側壁上的側風速度共同作用，產成了合速度u。在計算過程中，設置合速度u為入口邊界速度矢量。
2 workbench 設置
本案例計算模型簡單，且為瞬態計算，僅需選擇Fluent（帶網格劃分模塊即可），相關的workbench設置如下圖：
3 SCDM 設置
3.1 導入幾何
本案例對比了常見的兩種建模方式，與三種不同的邊界。
建模方式一
建模方式二
可以發現，主要區別在于列車的角度，建模方式一列車平行于x軸。建模方式二列車與x軸有夾角。
4 Fluent meshing 設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。具體的劃分結果如下圖所示：
5 FLUENT 設置
5.1 General設置與網格導入
由于本文只探討穩態計算結果，此處的設置比較簡單。
5.2 邊界條件設置
地面設置為free-slip，幾何圖中未標注的其他邊界為對稱面。
展開 
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“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
eVTOL ，電動垂直起降飛行器（Electric Vertical Takeoff and Landing）現在對于大家來說應該不是一個陌生的名詞了，過去一年里，eVTOL 產業發展迅速，許多國家都在積極開展相關研究和試點項目。
eVTOL在研發過程中有諸多難點和重點，Ansys CFD 在 eVTOL（電動垂直起降飛行器）領域提供了覆蓋氣動優化、多物理場耦合
本案例利用Fluent動網格對高速列車橫風影響下的動態氣動特性展開仿真。對橫風32m/s（風向角90°）、行駛速度為300km/s的復興號展開仿真，該案例所用模型為假設模型，僅作計算設置參考。通過此案例后續可以對不同橫風角度、不同模型、不同行駛速度等工況展開類似仿真計算。
文本涉及到UDF、層鋪網格，網格劃分與流場設置十分繁瑣，可能有部分遺漏，大家可以留言詢問。
1 動網格技術說明
本案例利用Fluent 合成風法對高速列車橫風影響下的靜態氣動特性展開仿真，主要是對比了幾種不同邊界條件的影響，確定更為合理的邊界條件，為后續的橫風計算提供參考。對橫風32m/s（風向角90°）、行駛速度為300km/s的復興號展開仿真，該案例所用模型為假設模型，僅作計算設置參考。通過此案例后續可以對不同橫風角度、不同模型、不同行駛速度等工況展開類似仿真計算。
1 合成風法說明
當給定邊界條件時
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
Fluent Meshing簡介
-集成于FLUENT操作環境中(Meshing Mode)
-基于TGRID 發展完善
-包含從CAD導入到體網格生成的完整流程
-兩套工作環境：基于樹狀列表Outline based-(舊工作流程) 、基于流程(模板）Workflow based
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
本案例針對某汽車仿真模型，在車速為40m/s時進行了汽車外流場的數值模擬
摘要：本文以高速列車車頭和單組車身模型為研究對象，使用安世亞太自主研發的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid進行建模和仿真，研究其明線運行時的氣動特性，并與成熟商用CFD軟件對比，驗證了PERA SIM Fluid的高精度和可靠性。
關鍵詞：高速列車；氣動特性；PERA SIM Fluid
0 引 言
列車氣動阻力與列車速度二次方成正比
本文介紹由Formula SAE開發的車輛外氣動分析的預定義模板，包括了網格細化、后處理等完整過程，用戶只需要導入自己的CAD，做一些調整，就可以劃分網格、運行計算。
概述
簡介
準備工作
使用預先建立的參數化車輛CAD
使用自己的CAD
壓力中心可視化
更改設計
1.簡介
之前說明了如何用Fluent經典流程處理戰機的外氣動問題（詳見Fluent戰機外氣動模擬流程）。但同樣的縮比戰機模型，如果需要改變飛行攻角、馬赫數以及飛行高度（飛行高度決定了外流場的靜壓、靜溫邊界條件）等參數來進行對比研究，Fluent經典流程功能處理起來就顯得麻煩。此時可考慮用Fluent Aero來進行類似的改變參數的對比仿真研究。
Aero是近幾年的Fluent版本中才出現的，具體是什么版本并沒了解過
