Fluent三維的案例
Fluent FMG 航空發動機尾三維噴管仿真（一）
<p>根據上次收集到的問卷，本案例利用Fluent對三維航空發動機尾噴管氣動特性展開了初步仿真計算，并介紹了FMG初始化方法。后續可以通過該方法對各種不同的機尾噴管進行仿真優化，應用于聲隱身、紅外隱身、艦載機擋板適配等領域。</p><p><strong>1 workbench 設置</strong></p><p>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：</p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/6OCfD1OjTxqZmEx7CVCkY2ZecaKRZVjlvPMTF42nu170syBibkeB5J2q7LpNOfHDsFqdqjicCWhib4NgIvxLmJgIA/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p><strong>2 SCDM 設置</strong></p><p><strong>2.1 導入幾何</strong></p><p>采用的噴管穩定段長1200mm，收縮段600mm，收縮段進口直徑600mm，出口538mm。利用維氏公式進行建模。相關的公式和幾何結構如下圖：</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/6OCfD1OjTxqZmEx7CVCkY2ZecaKRZVjlPQA4FKb4ibhiaH13VCgsxd0VA4hNL4NLn5pTqXnhfxhZ6fVywoUb2WIw/640?
展開 韓占忠老師“fluent通用流體數值模擬學習“北京理工大學舉辦
其中涉及到模型的建立、網格的劃分、材料的選取、邊界條件的設置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應用等；
（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習 （1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程 （1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關鍵問題解析；
（4）學后交流、QQ群建立；
學習地點：北理工軟件學院機房上課 聯系人：彭東康
展開 由韓占忠老師主講 ”第十七期fluent通用流體數值模擬學習“在北京理工大學舉辦 課程提綱
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（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高
求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習
（1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程
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展開 北京理工大學韓占忠“fluent通用流體數值模擬學習”內容
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（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高
求解器/邊界條件；
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（3）FLUENT瞬態問題分析；
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四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習
（1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程
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韓占忠老師主講”fluent通用流體數值模擬學習“北京理工大學舉辦
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（1）FLUENT中的湍流模型；
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四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
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（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習
（1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程
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（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
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四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
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五、FLUENT在工程實例分析及練習 （1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程 （1）疑難解答
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（3）關鍵問題解析；
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六、頒發證書：
參加相關培訓并通過考試的學員，可以獲得：
1．由中國管理科學研究院職業資格認證培訓中心頒發的《流體數值模擬計算技術應用工程師技術水平教育培訓》（高級）執業資格證書，該證書可作為有關單位專業技術人員能力評價
展開 三維翼型模型+ICEM結構網格劃分+fluent計算全部文件 ￥50
三維翼型模型+ICEM結構網格劃分+fluent計算全部文件
「CFD案例-Fluent」10 基于大渦模型的三維熱對流仿真
首先在DM中導入幾何模型，然后進入Mesh對幾何模型進行網格劃分及邊界命名，接著利用Fluent進行求解，最后在CFD-POST進行后處理。案例基于3D、瞬態計算。
科研圖形工作站硬件配置十大坑+避坑方法，專門針對：HFSS、Fluent、Abaqus、CST、MATLAB、VASP、AI 訓練、渲染、三維建模等科研常用軟件
[圖片]
[問題討論]ICEM操作入門指南
邊界條件可以選擇在fluent中設置（設置邊界條件Boundary Conditions），直接輸入網格
二.一些操作技巧
1. 要查看內部網格，可以點中mesh再單擊右鍵，選擇cut planes；
2. creat mesh density,如果設置的尺寸不對，需要修改，點中Geometry下拉菜單中的density再單擊右鍵，選擇modify density。
三．結構化網格的一般步驟：
1. 導入幾何體（ug中因為沒有安裝icem包，所以暫時用icem直接導入prt文件）
2. 檢查體：Repair Geometry （有時需要補面），給邊界面取名
3. 生成block：Create block
4. 剪切block ：Split block
5. 編輯block ：Edit block（合并block等）
6. 吸附block：Association
7. 目視檢查吸附效果：Move vertex
8. 生成預覽網格：Pre mesh params
9. 生成網格：主菜單中：Load from Blocking
10. choose slovr
11. 設置邊界條件Boundary Conditions，輸入網格
四. 目前已推出若干PointWise視頻教程，包括:
[案例專題]基于ICEM和Fluent的NACA0012結構網格算例實例
[案例專題]基于ICEM和Fluent的三維彎管非結構網格算例實例
[案例專題]基于ICEM和Fluent的三維彎管結構網格算例實例
本文部分內容轉自網絡，感謝原作者。如有侵權請立即聯系刪除。
展開 空調系統的數字孿生體應用實例上
圖：制冷循環熱力點研究
圖：某個樓層的制冷系統和通風管路系統搭建
針對物理室內通風系統，使用ANSYS Fluent進行數字孿生體的搭建工作。
基于某個樓層的平面布置圖，建立真實的辦公室空間幾何模型，進行三維的流動和傳熱過程計算，獲得該樓層內的流場和溫度場分布結果。
圖：某個樓層的空間幾何模型
圖：某個樓層的空間溫度分布圖
由于三維的模型無法滿足數字孿生體實時仿真的要求，需要使用降階技術將三維模型轉換為降階模型，以實現實時仿真的需求。
通過降階技術，可以將三維模型中關鍵變量的輸入輸出參數之間的關系描述出來，以實現快速計算和各子系統之間快速耦合數據。
圖：將ANSYS Fluent三維模型進行降階
空調系統數字孿生體的價值
空調系統數字孿生體搭建完成后，可以獲知整個空調系統內部各種物理量的分布情況，實時監測整體系統的運行狀況，還能夠借助歷史記錄、物聯網、大數據分析等手段實現智能控制與預測性維護等功能，幫助我們深入了解整個空調系統的運行細節，預測各種極端條件下的故障可能性以及尋找合理運行參數提供數據支撐，從而實現空調系統的節能化運行。
作者簡介
崔亮，載運工具運用工程專業，就職于安世亞太科技股份有限公司
現為仿真業務部高級流體工程師。熟悉Fluent、CFX等多種三維CFD仿真軟件，Rocky DEM離散元仿真軟件，以及Flownex一維熱流體仿真軟件等，有著豐富的產品使用經驗和工程項目經驗，長期從事汽車、航空航天等領域的項目咨詢和高級培訓工作。
展開 
小型斷路器二維電弧磁吹與氣吹數值模擬
查閱一些文獻（這里就不列舉出來了），斷路器電弧的研究還是以二維物理模型為出發點，一是三維對于Comsol而言計算量很大，帶不動，而采用Fluent計算三維斷路器電弧，其耦合方程受限，沒較高編程能力很難做出來。因此，作為一般軟件使用者，大部分采用Comsol軟件進行二維電弧仿真，其實現在有人用STARCCM去研究三維斷路器電弧，官方宣傳片也播了出來。電弧在仿真軟件里面本生就進行了MHD假設，所以完全把電弧做出來比較難吧。
研究二維電弧也有必要性，可以直觀的將電弧運動趨勢反映出來，如磁場的強弱、開口位置、開關分離速度、滅弧柵片結構等對電弧的影響。本文以小型斷路器為例，研究一個剖面內電弧在磁吹和氣吹下的運動特性。
幾何模型如下圖所示：
圖
1
幾何示意圖
假定條件參數：
1. 動觸頭旋轉速度：1ms以內，112 rad/s；
2. 磁感應強度：0.05 T；
3. 電流大小：90 A；
4. 初始電弧溫度：5000 K；
磁吹法模擬結果：
圖
2
磁吹法模擬結果
從上圖可以看出，在假定的邊界條件下，跑弧道下面的電弧進入滅弧柵片分割后，出現退弧現象。在此基礎上，可以增加磁感應強度，達到滅弧目的。然而，小型斷路器主要以氣吹為主，內部空間緊湊，沒位置放置磁導體。因此，研究加上氣吹對電弧分斷影響。
氣吹的邊界條件可設置為壓力入口，放置在邊界處。模擬結果如下圖所示；
圖
3
氣吹法模擬結果
從圖
3
中可以看出，加上產氣材料，達到滅弧的目的。
以上結果僅供參考
展開 與賽車速度平行的ANSYS氣流仿真分析，只因加載了HPC
CFD模擬過程
1、利用ansys設計建模器，用虛擬駕駛員生成三維賽車模型。在賽車周圍模擬空氣量，進行外部流動模擬。
2、開發三維賽車的cfd網格模型。從網格面創建組以應用邊界條件。
3、將CFD模型導入Ansys Fluent Environment。確定需要建立和運行CFD模擬的核心數。
4、定義模型參數、流體特性和邊界條件。
5、定義求解器設置和求解算法。
6、提取賽車上用于計算賽車受力的壓力載荷，并評估其在氣動力作用下的穩定性。
在HPC資源支持的環境下求解了ansys fluent仿真軟件。仿真模型需要在三維賽車幾何體周圍精確地定義大量的精細網格元素。以下快照將突出顯示所考慮的賽車幾何體和三維fluent網格模型：
賽車的三維幾何結構
ansys fluent中的CFD網格模型
賽車中段壓力（左）和速度（右）分布圖
圖中顯示了3D賽車中段的壓力分布結果。整個截面的壓力分布是均勻的。速度圖顯示了賽車前緣附近的空氣速度變化。空氣粒子速度是均勻的，粒子沿著靠近車壁的流線型路徑運動。
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