ansys傳熱流固耦合的案例
ansys流固耦合分析與工程實例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
ANSYS流固耦合簡介
ANSYS 很早便開始進行流固耦合的研究和應(yīng)用， 目前 ANSYS 中的流固耦合分析算法和功能已相當成熟，可以通過或者不通過第三方軟件(如 MPCCI)實現(xiàn) ANSYS Mechanical APDL + CFX、ANSYS Mechanical APDL + FLUENT、ANSYS Mechanical + CFX 的流固耦合分析。
從算法上講，ANSYS(也包括其他大型商業(yè)軟件)主要采用分離解法也就是載荷傳遞法求解流固耦合問題。但從數(shù)據(jù)傳遞角度出發(fā)，流固耦合分析還可以分為兩種：單向流固耦合分析(oneway coupling 或 unidirectional coupling)和雙向流固耦合分析(twoway coupling 或bidirectional coupling)。
展開 ANSYS Workbench單向流固耦合案例 附ANSYS流固耦合分析與工程實例下載
流固耦合（Fluid-solid interaction，F(xiàn)SI）計算，通常用于考慮流體與固體間存在強烈的相互作用時，對流體流場與固體應(yīng)力應(yīng)變的考察。FSI計算按數(shù)據(jù)傳遞方式可分兩類：單向耦合與雙向耦合。所謂單向耦合，主要是指數(shù)據(jù)只從流體計算傳遞壓力到固體，或者只從固體計算傳遞網(wǎng)格節(jié)點位移到流體。雙向耦合則在每一時刻都同時向?qū)Ψ桨l(fā)送相應(yīng)的物理量（流體計算發(fā)送壓力數(shù)據(jù)，固體計算發(fā)送位移數(shù)據(jù)）。
ANSYS Workbench中可以利用Fluent與DS進行單向流固耦合計算。我們這里來舉一個最簡單的單向耦合例子：風吹擋板。我們假定擋板位移可忽略不計，固體變形對流場影響可以忽略，所考慮的是流體壓力作用在固體上，固體的應(yīng)力分布。當然這里的壓力可以換成溫度等其他物理量。
1新建工程
注意是從Fluent →Static Structure。連接圖如1所示。
圖1 工程關(guān)系
圖2 進入DM建模
2 DM創(chuàng)建模型
進入Fluent中的DM進行模型創(chuàng)建，如圖2所示。流固耦合計算中的幾何模型與單純的流體模型或固體模型不同，它要求同時具有流體和固體模型，而且流體計算中只能有流體模型，固體計算中只能有固體模型。建好后的模型如圖3，4，5所示。由于固體模型需要從這里導(dǎo)入，所以我們保留固體與流體模型。
展開 FLUENT流固耦合傳熱模擬
本教程演示了如何使用固體與流體或物體之間的耦合界面來模擬不同材料或相之間的熱傳遞。具體演示了如何模擬與環(huán)境空氣接觸的三維鋁立方體的散熱過程。
1 啟動Workbench并建立分析項目
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入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，即可在項目管理區(qū)創(chuàng)建分析項目A。
2 導(dǎo)入幾何體
（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。
（2）在彈出的“打開”對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，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網(wǎng)格劃分。
（2）右鍵選擇計算域外部所有壁面，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對話框，輸入名稱walls，單擊OK按鈕確認。
（3）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Inflation。boundary選擇內(nèi)部立方體壁面。
（4）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Sizing。boundary選擇內(nèi)部立方體壁面，Element Size填入0.009。
（5）設(shè)置網(wǎng)格尺寸為3.5e-2m。在Quality中，Smoothing選擇High。
展開 淺談流固耦合<2>：ANSYS中的流固耦合
在ANSYS軟件中使用流固耦合計算是很方便的。
在ANSYS中，進行流體計算的軟件主要是FLUENT與CFX，而參與固體力學(xué)計算的模塊主要是APDL（俗稱的經(jīng)典模塊）與Mechanical。這四款軟件的中流體計算模塊與固體計算模塊的相互組合，即可構(gòu)成流固耦合計算方案。由于本人對于APDL的耦合計算應(yīng)用較少，因此本次不打算討論APDL在流固耦合上的應(yīng)用。
前面提到，流固耦合計算可分為單向耦合與雙向耦合，利用CFX或FLUENT與Mechanical的聯(lián)合仿真，可以實現(xiàn)單向耦合和雙向耦合。（需要注意的是：14.0之后的版本中才允許FLUENT通過System Coupling模塊與Mechanical實現(xiàn)雙向耦合計算，在之前的版本中FLUENT只能做單向耦合）。
1、單向耦合
單向耦合指的是只有一方求解器向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)信息，另一方并不反回數(shù)據(jù)。分為兩種情況：
（1）流體求解器向固體求解器發(fā)送壓力及溫度數(shù)據(jù)。這是最常見的單向耦合計算。通常用在固體熱應(yīng)力計算，或計算流體載荷在固體上產(chǎn)生的應(yīng)力。一般來說這種計算都是基于固體小變形假設(shè)，也就是說固體的形變對流場產(chǎn)生的影響可以忽略。
（2）固體變形對流場的影響。這種情況在實際計算過程中很少應(yīng)用到，因為流體計算中的動網(wǎng)格功能完全可以滿足要求。
2、雙向耦合
雙向耦合應(yīng)用于流體作用于固體變形耦合強烈的領(lǐng)域。通常需要考慮到固體變形對流場的影響。分為兩種情況：
（1）擾動由流體引起。即流體流動導(dǎo)致固體變形，固體變形引起流場的擾動。如渦激振動就是一種典型情況。
（2）擾動由固體引起。固體變形引起流體流場擾動，之后流體流場反作用與固體變形，研究其相互作用。
這兩種情況在實際應(yīng)用中都會經(jīng)常遇到。
OK，下面談一下如何在ANSYS中解決這幾類耦合問題。
展開 
OpenFOAM三維換熱器流固熱耦合傳熱模擬文件，冷流和熱流逆向流動，熱流入口與冷流出口在同一側(cè) ￥120
OpenFOAM三維換熱器流固熱耦合傳熱模擬文件，冷流和熱流逆向流動，熱流入口與冷流出口在同一側(cè)
338-管道傳熱單向流固耦合（Fluent-Static Structral）仿真
一、流體網(wǎng)格劃分設(shè)置
圖1 流體仿真網(wǎng)格
圖2 網(wǎng)格設(shè)置（Size Function使用Proximity and Curvature，其它默認）
二、FLUENT仿真設(shè)置
圖1 求解器設(shè)置（壓力基求解器，穩(wěn)態(tài)計算）
圖2 開啟能量方程
圖3 湍流模型設(shè)置
圖4 流體材料屬性設(shè)置
圖5 固體材料屬性設(shè)置
圖6 固體域設(shè)置
圖7 流體域設(shè)置
圖8 入口設(shè)置
圖9 出口設(shè)置
圖10 外殼換熱條件設(shè)置
圖11 求解方式設(shè)置（開始使用默認，計算一定步數(shù)后均改為二階迎風——即圖中所示）
圖12 松弛固子設(shè)置
圖13 初始化設(shè)置（從入口開始計算）
三、靜力學(xué)仿真設(shè)置
圖1 使用默認網(wǎng)格設(shè)置
圖2 約束設(shè)置（將兩端設(shè)置為固定約束）
圖3 流體載荷導(dǎo)入（使用Imported Load選項導(dǎo)入流體壓力和溫度載荷）
基本結(jié)果
展開 超音速射流 沖擊平板 流固耦合傳熱
原因是文獻采用了interface進行流固耦合換熱，而interface進行標量插值，回來帶誤差使得溫度不連續(xù)。應(yīng)該采用wall wall shadow模型。
第二，文獻中溫度和壓力圖出現(xiàn)了明顯的激波串，但是我用fluent總是撲捉不到。根據(jù)氣動理論 該模型pe2>pb，出口氣體應(yīng)該繼續(xù)膨脹，而不是在出口附近形成正激波，或者強烈的激波串。那么這個激波串應(yīng)該是擋板對氣流的反射作用造成的。
但是目前還撲捉不到。
用耦合算法出現(xiàn)了類似鉆石網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。
激波串
溫度
Examination on Substrate Preheating Process in Cold Gas Dynamic Spraying0.pdf
2.rar
密度基
Desktop.part2.rar
壓力基
Desktop.part2.rar
3 MB, 下載次數(shù): 45
壓力基
第一個圖是耦合算法求解結(jié)果。還沒有完全收斂。
第二個是壓力基求解結(jié)果，連續(xù)項quick，其他1階格式
壓力基
密度基
Desktop.part1.rar
展開 【9月21-23日 鄭州 斯姆勒】結(jié)構(gòu)/流體傳熱、流熱固耦合及熱疲勞分析工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
四、時間地點：
2019年9月21-23日 鄭州
（共四天，第一天報道，上課三天）
一、課程亮點和創(chuàng)新點分析
（一）在授課專家選擇上，授課專家為從事多年CAE工程經(jīng)驗的博士學(xué)位專家授課，能夠從仿真理論、項目工程經(jīng)驗等多維度進行詳細和深度講解；
（二）在內(nèi)容設(shè)計上，該課程基本涵蓋了工程結(jié)構(gòu)傳熱、流體傳熱、流固熱多場耦合分析的應(yīng)用各個方面，包括熱分析基本原理、工程結(jié)構(gòu)傳熱建模方法、線性/非線性傳熱、熱應(yīng)力分析技巧和評價標準，也涵蓋了工程焊接傳熱分析及殘余應(yīng)力分析、熱斷裂分析、熱疲勞分析、流固熱多場耦合分析等熱點難點問題解決方案的高級應(yīng)用；
（三）在授課方式上，課程培訓(xùn)采用理論和軟件案例操作相結(jié)合的方法，全面細致地講解工程結(jié)構(gòu)傳熱、流體傳熱及流固熱多場耦合分析等應(yīng)用問題，讓培訓(xùn)學(xué)員既掌握學(xué)科理論，又具備工程問題的解決能力，幫助科研院所、企業(yè)在工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用上解決“魚”和“漁”問題。
六、課程大綱：
展開 8月23-25日 北京 | 結(jié)構(gòu)/流體傳熱、流熱固耦合及熱疲勞分析工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
點擊報名：http://jishulink.mikecrm.com/gYaP84Y
積鼎CFD VirtualFlow 基于熱限制相變和流固耦合模型的冷板共軛傳熱相變仿真
本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對水平冷板的共軛換熱進行模擬，主要涉及相變過程的流動和傳熱傳質(zhì)問題，通過分析為高熱流電子設(shè)備散熱設(shè)備設(shè)計提供指導(dǎo)。仿真過程將用到VirtualFlow自主開發(fā)的熱限制相變模型和流固耦合模型。
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01 熱限制相變模型
飽和溫度相變模型，即界面兩側(cè)流體對界面的熱擴散正好被相變潛熱抵消。使用該模型的時候，需要確保界面處的網(wǎng)格足夠小，以保證流體網(wǎng)格中心與界面之間的換熱計算是準確的。
02 耦合模型
計算流固耦合傳熱問題的首要問題是建立界面兩端的溫度與熱通量之間的關(guān)系，使耦合求解流體域和固體域的溫度場成為可能。
貼體網(wǎng)格的情形，流固界面和網(wǎng)格界面正好重合，可由下面的公式建立界面兩邊網(wǎng)格溫度與界面熱通量的關(guān)系:
VirtualFlow引入IST技術(shù)，使用笛卡爾網(wǎng)格，以非貼體的方式描述任意復(fù)雜界面，流固界面與網(wǎng)格之間界面不重合。以下是VirtualFlow的處理方式。
一般VirtualFlow中，通過Heaviside階梯函數(shù)打開或者關(guān)閉特定區(qū)域的流場求解。當共軛傳熱模塊關(guān)閉時，階梯函數(shù)H在流體域內(nèi)為1，在固體域內(nèi)為0（如果不打開TSolid功能）。當開啟共軛傳熱模塊時，階梯函數(shù)H為固體階梯函數(shù)和流體階梯函數(shù)的復(fù)合，即在全體計算域內(nèi)皆是1，因此固體和流體內(nèi)的溫度場同時求解。
展開 【9月21-23日 鄭州 斯姆勒】結(jié)構(gòu)/流體傳熱、流熱固耦合及熱疲勞分析工程應(yīng)用高級培訓(xùn)
各企事業(yè)單位：
傳熱現(xiàn)象廣泛存在于工程結(jié)構(gòu)中，覆蓋于各個行業(yè)的應(yīng)用，但是由于熱分析牽涉多場耦合計算等特點，使得設(shè)計人員難以處理復(fù)雜的熱、結(jié)構(gòu)、流體的耦合計算問題。目前對于這方面的系統(tǒng)性培訓(xùn)比較缺乏，本培訓(xùn)基于ANSYS Workbench軟件深入講解傳熱分析的基本原理，求解方法和傳熱分析的解決方法。為了讓廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計人員掌握ANSYS Workbench平臺下傳熱分析這個強大的傳熱分析的模塊，斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院特開設(shè)了“結(jié)構(gòu)/流體傳熱、流熱固耦合及熱疲勞分析工程應(yīng)用高級培訓(xùn)”課程。具體內(nèi)容如下：
一、培訓(xùn)目標：
（一）、理解結(jié)構(gòu)傳熱分析的計算原理；
（二）、掌握ANSYS workbench軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握結(jié)構(gòu)/流體傳熱分析的計算方法和分析技巧；
（四）、掌握解決流體、結(jié)構(gòu)和熱多場耦合耦合、熱疲勞、熱斷裂計算等熱點問題；
（五）、培養(yǎng)獨立工程結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)分析能力。
二、增值服務(wù)：
1、贈送培訓(xùn)同屏錄制高清視頻（價值2680元）
2、贈送資料包；
3、一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠；持本人學(xué)生證享有8.5折優(yōu)惠。
三、主講老師簡介：
寧老師，斯姆勒首席專家，西安交通大學(xué)航空航天學(xué)院力學(xué)博士，多年上市機械企業(yè)結(jié)構(gòu)負責人，18年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項目研究，發(fā)表論文20余篇，獲得專利11項，開發(fā)有限元軟件4項，具有資深的技術(shù)底蘊和專業(yè)背景；擅長靜力學(xué)，模態(tài)分析，隨機振動/譜分析，隱/顯式動力學(xué)分析，轉(zhuǎn)子動力學(xué)分分析、疲勞分析，線性/非線性屈曲分析，斷裂力學(xué)分析，壓電分析，復(fù)合材料分析，熱分析，流體力學(xué)分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發(fā)解決特定領(lǐng)域科研/工程問題。
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ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合及其應(yīng)用
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合及其應(yīng)用
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合模型及應(yīng)用.pdf
ANSYS基于Biot固結(jié)理論流固耦合模型及應(yīng)用.pdf
ANSYS流固耦合
利用ANSYS11.0進行流固耦合計算的時候
是不是需要在ANSYS中建立固體模型
在workbench中建立流體模型?。?小弟初步接觸這方面知識
萬分期待您的賜教！
有關(guān)ANSYS流固耦合的實例
我收集的一些ANSYS流固耦合的資料，與大家共勉。
ANSYS流固耦合分析與工程
ANSYS流固耦合分析與工程
