ansys仿真空氣的案例
現場公開課 | Ansys空氣螺旋槳設計、仿真與優化專題
本次培訓包含了空氣螺旋槳設計理論、翼型氣動理論及氣動計算、槳葉的建模、氣動性能、氣動噪聲和流固耦合的數值計算及優化設計的完整流程。
一、培訓目標
1.掌握空氣螺旋槳流體設計、數值計算驗證、優化的完整流程;
2.掌握空氣螺旋槳的數值計算驗證技術；
3.掌握空氣螺旋槳氣動噪聲、流固耦合等高級仿真技術；
4.可成為獨立軸流旋轉機械設計或仿真工程師，如風機、壓氣機、渦輪、泵等。
使用 ANSYS FLUENT 進行汽車空氣動力學仿真（僅車模） ￥10
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軟件：
Pro/Engineer 野火版， 渲染
car.stp
car.prt.5
類別：
汽車
標簽：
汽車, 空氣動力學, ansys , Fluent , CFD
?編輯
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空氣壓縮機優化仿真 ￥300
1.疑問解答：
1）為什么整機仿真葉輪出口和單流道仿真葉輪出口總壓、總溫不一致
2）為什么整機仿真葉輪出口總溫總壓計算出來的效率比蝸殼出口總溫總壓計算出來的效率低，為什么整機仿真蝸殼出口總壓和總溫比葉輪出口總壓總溫高
3）仿真結果異常的原因是什么，如何去修正
2.簡單優化，額定點蝸殼出口整機效率提高到74%以上
Fluent仿真實例 – DPM模型仿真噴淋水滴在熱空氣管道中蒸發
案例描述：
在一根圓管中，熱空氣從進口流入。管中分布著水滴噴入器，在管中，水滴將會被熱空氣加熱蒸發相變為水蒸氣，液滴、水蒸氣和熱空氣一起混合從出口流出。
CFD仿真思路：
先求解沒有液滴的流場；
啟動DPM模型+Species模型仿真液滴以及蒸發問題。
1、啟動軟件并導入網格
1.1 啟動Fluent軟件，選擇3D雙精度求解器。
1.2 導入網格，網格文件在文章底部有下載鏈接。
2、模型設置
2.1 啟動能量方程。
2.2 湍流模型。
2.3 啟動組分傳輸模型Species Model。當設置后點擊會彈出一個information確認框，點擊ok確定即可。
2.4 設置離散型DPM模型。
3、材料設置
對于本工況，空氣、水、O2和N2保留默認設置。
4、邊界條件
4.1 進口邊界，設置進口速度為16 m/s，設置進口溫度為900K，設置物料組分O2為0.23。
4.2 出口邊界，設置物料組分O2為0.23。
5、操作條件
6、設置水滴噴射點。
6.1 噴射點0，操作Dedine -> Injections…
點擊Create按鈕后，彈出設置框。
在Turbulent Dispersion按鈕，設置Discrete Random Walk Model。
6.2 建立噴射點1。噴射點1只是在噴射點0的基礎上，只修改噴射位置而已，所以操作上只需要copy噴射點0，然后修改位置即可。
6.3 copy噴射點1，建立其它7個噴射點，噴射點的位置如下列表，同時Total Flow Rate設置為0.003。
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汽車電控空氣懸架試驗與仿真研究
摘要：為了準確獲知電控空氣彈簧式麥弗遜懸架代替螺旋彈簧麥弗遜懸架的可行性，開展了臺架示功試驗，得出了空氣彈簧力學特性曲線和不同電流下阻尼特性曲線。應用MATLAB 與ADAMS/Car仿真軟件，建立了整車動力學模型和C級路面模型，進行了電控空氣彈簧式麥弗遜懸架和螺旋彈簧麥弗遜懸架的仿真計算，完成了整車行駛平順性仿真研究。研究結果表明：用電控空氣彈簧麥式懸架代替螺旋彈簧麥式懸架優勢明顯。此方法可為空氣彈簧和電控懸架的研究提供一定的基礎。
關鍵詞：空氣彈簧；電控懸架；示功試驗；阻尼特性；行駛平順性
引言
汽車懸架系統的減振效果對整車的行駛平順性、操縱穩定性和通過性等多種使用性能有著很大的影響[1-2]。相比傳統的定剛度定阻尼的被動式懸架，空氣懸架有其獨特優點[3-4]：（1）空氣懸架剛度低，裝備空氣懸架的車輛可以獲得較低的固有頻率，行駛平順性好，乘坐舒適性好，能夠延長車輛的使用壽命，減輕車輛對路面的破壞；（2）空氣懸架剛度是非線性且可調節，剛度隨著車輛載荷的變化而變化，能夠有效限制振幅、避開共振、防止沖擊，空載和滿載的固有頻率基本保持不變。另外，車身姿態急劇變化時，可以使彈簧變硬，以抑制車身姿態的變化；（3）空氣懸架高度可調，不論是否載重，載重是否均勻，車身均可在一定高度保持水平。通過加裝升降控制裝置還可實現車身的升降功能，從而提高車輛的通過性，利于物流運輸的貨車上下貨物或方便乘客上下車；（4）空氣懸架質量輕，能吸收高頻振動，隔音性能好，壽命長。
展開 民機沖壓空氣系統流動特性仿真研究
某飛機沖壓空氣系統架構示意圖
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仿真計算方法
幾何模型前處理
沖壓空氣系統既受外界大氣環境的直接影響，又受系統內部各子用戶復雜部件的影響，因此在針對沖壓空氣內流道仿真過程中應同時考慮飛機內外流場的耦合作用。本文在幾何模型前處理中分別針對飛機外流場和沖壓空氣內部流道和部件建立了幾何模型，并完成了幾何模型中細小碎面的修補，創建了同時具有飛機外部流場和沖壓空氣內部結構的計算域。其中整體飛機計算域如圖所示。
整體飛機計算域
沖壓空氣內部流道幾何結構如下圖所示。其中沖壓空氣內部流道除了管道件之外，還包括了換熱器部件和風扇部件。
沖壓空氣內部流道幾何結構
網格劃分與邊界條件設置
仿真計算采用結構網格和非結構網格相結合的方式，并對飛機外流場和沖壓空氣內部流道采用不同的網格尺度進行劃分，網格數量總計約684萬。由于沖壓空氣全流道計算包括了飛機外流場和內流道部分，因此邊界條件設置需要同時考慮這兩方面的物理條件。具體計算邊界條件、計算工況如下表所示。
展開 cfd濕空氣冷凝仿真
fluent默認的相變模型只能適用于蒸汽/水純物質的相變仿真，而對于濕空氣（混合物）/水的相變無法進行仿真，必須通過udf來定義濕空氣中水蒸氣的相變溫度與水蒸氣分壓的關系，才能進行濕空氣的仿真。
視頻中，最上是水蒸氣的摩爾濃度動畫，中間是液態水相的濃度動畫，最下是溫度變化動畫。
膜式空氣彈簧的仿真模型 ￥70
空氣彈簧主要定義的幾個地方
1、空腔定義與氣體壓力
2、簾線層，簾線材料一般數據能難獲得，而且對收斂影響較大
3、充氣與壓縮過程
4、空氣彈簧剛度曲線
5、空腔體積變化與壓力變化
基于APDL理想氣體的空氣鞋墊大變形仿真 ￥5
鞋內的空氣遵循理想氣體定律。這些靜壓流體元件是通過Ansys機械中的命令行定義的。
abaqus 膜式空氣彈簧仿真
想我問一下，膜式空氣彈簧在仿真的過程中如何設置接觸條件
空氣動力學 | 豐田借力仿真穿越天地之間
本文原載于Ansys Advantage：《Toyota Simulates from Land to Air Back Again》
工程師之間的協作通常會帶來創新，而豐田汽車公司的工程師通過與航空競賽團隊的合作，擴展了他們對汽車空氣動力學的了解。此次特別的合作采用了Ansys仿真技術，可同時提高飛機與汽車的空氣動力方面的性能。
豐田汽車公司負責CAE技術研發的中江雄亮(Yusuke Nakae)一直與豐田的JSOL公司合作，使用Ansys LS-DYNA進行流體分析，測量車輛行駛時產生的空氣動力以及該力如何影響車輛的穩定性。通過利用參照以往的汽車仿真經驗改進航空競賽飛機，然后根據在航空競賽飛機上獲得的成功經驗對雷克薩斯汽車進行改進，中江的團隊實現了使用傳統方法無法得到的分析。
從傳統到實驗空氣動力學
車輛空氣動力學的傳統測試方法，包括在汽車靜止時向其施加風力，然后通過實驗和計算測量變化情況。中江團隊想了解汽車在運動時與靜止時的空氣外力有何不同，這啟發了中江團隊嘗試對運動的車輛進行分析。具體而言，他們希望使用LS-DYNA對車輛變道時的空氣動力形態進行仿真。
正常分析（汽車靜止時施加風力）獲得的結果與汽車運動時獲得的結果截然不同。然而，在駕駛汽車時測量空氣作用力仍然是一大挑戰?即使在風洞中也是如此。中江團隊希望使用仿真定量分析空氣動力差異。
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Ansys 案例研究 | 空氣冷卻式摩托車發動機分析
它通過空氣循環的方式將發動機產生的熱量進行散失。金屬散熱片的結構設計增大了發動機的表面積，從而通過對流方式提升了散熱速率。本案例利用模擬技術比較了三種不同設計在散熱效率方面的差異。這有助于加深對瞬態熱分析、邊界條件(瞬態熱分析中的重要因素)以及瞬態熱分析如何幫助我們做出工程決策的理解。
目標：
增強對瞬態熱分析的理解
學習如何使用仿真來驅動工程決策
步驟：
設計(a)
1、創建一個瞬態熱分析系統。幾何體中將使用默認的結構鋼。
2、導入幾何體。設計(a)的幾何體如圖1所示，由圓柱和若干水平鰭片組成。
圖1 設計(a)的幾何結構
3、將幾何體網格化。使用“多區域”方法對鰭片進行網格化。分配全局網格尺寸為5毫米。
4、定義分析設置。定義兩步法，第一步用于將初始溫度施加至氣缸上，第二步則利用對流邊界條件對氣缸進行降溫。設計準則旨在找出50秒時的最高溫度，因此第二步的總模擬時間為51秒，而第一步的時間則為1s。
5、分配邊界條件。將圓柱體溫度設置為在0-1秒內保持在120℃，并解除此邊界條件以允許溫度變化。第二步是變化。對發動機外表面(不包括氣缸的上下面)施加對流邊界條件。對流系數設為1000W/(㎡﹒°C)以表示強制空氣。環境溫度設定為22℃。邊界條件概述見圖2。關于外表面的選擇，值得注意的是，共享表面不能用于應用對流邊界條件。更多信息請參閱附錄。
圖2 邊界條件示意圖
6、運行模擬程序并查看結果。時間51秒時的溫度分布圖如圖3(a)所示，而最大溫度歷史圖則如圖3(b)所示。可以看出，經過50秒的冷卻后，最大溫度約為28℃。
展開 Cadence CFD 研討會點播 – 汽車空氣動力學仿真預報
預測車輛周圍的空氣動力學流動特征絕非易事，工程師往往需要在成本和精度之間做出取舍。雖然穩態算法（如 RANS）因計算成本較低而頗具吸引力，但這種方法并不能總是準確預測所有流動現象。使用非穩態尺度解析模型（如 DES 或 LES 模型）能夠有效提高預報精度，但也急劇增加了計算成本。
理想的情況是能夠有一種高精度的解決方案，且能縮短計算周期，能夠放之四海而皆準-實現更快、更統一的產品方案。
在本次網絡研討會中，我們通過幾個代表性案例（包括 Windsor 和 DrivAer 模型）在 Fidelity 平臺上對比分析了標準 RANS 模型、Stress-Omega RSM 模型和非穩態解析模型的仿真特點。
展開 空氣動力學 | 仿真助NASA“機智號”直升機火星首飛
San Martin, 2017 (https://rotorcraft.arc.nasa.gov/Publications/files/ERF2017_final.pdf)
免責聲明：仿真圖像來自Ansys基于“機智號”直升 機公開發布模型重新繪制的幾何結構，并經過Ansys 工程師運行仿真和后處理分析。美國宇航局噴氣實驗室并未參與該仿真的設計。
Ansys Advantage 雜志：探究更多卓越工程仿真
Ansys Advantage雜志由Ansys官方出品，是一本屢獲殊榮的出版刊物。其刊登關于客戶如何運用工程仿真實現驅動的故事，了解各行業專家如何通過仿真提高產品開發效率，并降低成本創造更多附加值，面向工程師群體的豐富內容展現了各規模類型企業在工程仿真領域的最佳實踐和創新成就。該雜志每期均有特定主題，以解決技術問題為核心，實時了解影響未來工程的行業發展趨勢。
展開 【流體仿真】具有空氣動力學反饋的2D汽車輪廓的交互設計
雖然流體模擬提供了評估給定形狀的空氣動力學性能的手段，但它的計算成本阻礙了它在設計的早期探索階段的使用，在這個階段，美學是決定的。交互式系統可幫助設計師創建空氣動力學汽車輪廓。
系統依賴于一個神經代理模型來預測汽車形狀周圍的流體流動，一旦設計師繪制出汽車輪廓，就為他們提供流體可視化和形狀優化反 饋。與之前專注于時間平均流體流動的工作相比，描述了如何在從多個預計算模擬中提取的瞬時、同步觀測數據上訓練我們的模型，這樣我們就可以對動態流動特征(如渦流)進行可視化和優化。
01
/ 介 紹/
系統將汽車的外形(a)作為輸入，并預測汽車周圍的流場(b)。
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