Fluent空氣的案例
利用fluent對(duì)空氣在一個(gè)噴管內(nèi)的流動(dòng)做流場分析
下面我將利用fluent對(duì)空氣在一個(gè)噴管內(nèi)的流動(dòng)做流場分析，fluent用的是有限體積法來進(jìn)行計(jì)算仿真。
該噴管模型如下：這是一段縮放型噴管，空氣在壓力作用下從左端進(jìn)入噴管，從右端出來。進(jìn)口的壓力為1atm，出口的平均壓力為0.843atm。管直徑為40mm，長度為160mm。
圖1 噴管示意圖
如上圖所示，空氣在一個(gè)大氣壓的作用下通過平均背壓為0.843atm的縮放型噴管。背壓是以正弦波的規(guī)律變化的，即
我要做的工作是在gambit中建立該噴管的二位模型，再利用fluent求解器計(jì)算噴管內(nèi)的不定常流動(dòng)。
首先，利用gambit建立二維噴管的計(jì)算模型。模型如下圖所示。由于噴管是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此先建立上半部分的模型。
圖2 用gambit建立的噴管輪廓圖
建模完成以后，對(duì)各條邊進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分。然后再創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格如下圖所示。
圖3 區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格圖
網(wǎng)格劃分完成以后，開始設(shè)置邊界類型。設(shè)置網(wǎng)格類型包括以下幾個(gè)步驟：(1)確定進(jìn)口邊界類型；(2)確定出口邊界類型；(3)確定固壁邊界類型；(4)定義對(duì)稱面。
以上工作都完成以后，要輸出網(wǎng)格文件。輸出網(wǎng)格文件以后，再利用fluent進(jìn)行噴管內(nèi)流動(dòng)的仿真計(jì)算。
利用fluent進(jìn)行噴管內(nèi)流動(dòng)的仿真計(jì)算步驟如下：
(1)讀入網(wǎng)格文件，讀入網(wǎng)格文件以后，將會(huì)在信息反饋窗口顯示網(wǎng)格的有關(guān)信息，如果沒有錯(cuò)誤就可以繼續(xù)進(jìn)行，若有錯(cuò)誤，要重新設(shè)定gambit中的網(wǎng)格。
(2)下面再檢查網(wǎng)格，fluent將會(huì)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行各種檢查，并將結(jié)果在信息反饋窗口中顯示出來，其中要特別注意最小體積一項(xiàng)，要確保為正數(shù)，否則無法計(jì)算。
(3)檢查網(wǎng)格沒有問題后，要顯示網(wǎng)格。由于顯示的網(wǎng)格圖形不是整體，而僅僅是圖形的一半。
展開 十五、Fluent濕空氣模擬-組分輸運(yùn)模型
<p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">FLUENT可以使用組分輸運(yùn)模型來模擬濕空氣，但這只是組分輸運(yùn)模型的一個(gè)簡單應(yīng)用，實(shí)際上對(duì)組分輸運(yùn)模型應(yīng)用比較多的是燃燒和化學(xué)反應(yīng)問題。本文主要通過組分輸運(yùn)模型模擬濕空氣問題來講解該模型的基本使用方法。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);"> </span></p><p><strong style="background-color: rgb(0, 255, 0);">1 概念介紹</strong></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">什么叫做組分輸運(yùn)？我們通過和多相流概念對(duì)比來進(jìn)行理解，我們知道多相流是指相態(tài)不同（氣、液、固）的流體或相同相態(tài)但運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的流體共同流動(dòng)，對(duì)于這樣的問題我們使用多相流模型可以很清晰的查看流體的相界面分布情況。但是如果多種流體相態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都相同，呈現(xiàn)出一種混合狀態(tài)比如空氣，不存在相界面，我們應(yīng)該如何模擬呢？-使用組分輸運(yùn)模型，所以組分輸運(yùn)模型實(shí)際上是模擬混合物各組分之間或與其他相之間的相互作用。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">對(duì)于空氣，其由氧氣、氮?dú)狻⑺魵獾葰怏w組成，如果我們只想了解其中水蒸氣各物理場分布情況，就可以使用組分輸運(yùn)模型。本例用一個(gè)簡單的例子來簡要描述Fluent組分輸運(yùn)模型模擬濕空氣問題。
展開 fluent分析建筑空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算
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使用 ANSYS FLUENT 進(jìn)行汽車空氣動(dòng)力學(xué)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(biāo)簽：
汽車, 空氣動(dòng)力學(xué), ansys , Fluent , CFD
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Fluent輻射模擬中一個(gè)關(guān)于空氣參數(shù)的設(shè)定問題
在做一個(gè)輻射傳熱問題，空氣參數(shù)用伯斯涅興課假設(shè)，但是空氣吸收系數(shù)不知道如何設(shè)定，請(qǐng)高手執(zhí)教
Fluent-化學(xué)反應(yīng)-1 預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
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Fluent專家-化學(xué)反應(yīng)-1
預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應(yīng)，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個(gè)入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
fluent-化學(xué)反應(yīng)-案例1-預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
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fluent-化學(xué)反應(yīng)-案例1-預(yù)混氣體（甲烷空氣）化學(xué)反應(yīng)的數(shù)值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應(yīng)，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個(gè)入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)、渦耗散模型、甲烷空氣混合物模型、燃燒、繪制xy plots曲線等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
展開 fluent-組分輸運(yùn)-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴(kuò)散分布
fluent-組分輸運(yùn)-案例1-甲烷、硫化氫在空氣中的泄露擴(kuò)散分布
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本案例研究天然氣中硫化氫（H2S）在如下模型中的泄露擴(kuò)散情況，泄露口采用2維孔口模型，口徑為0.06m，左側(cè)水平向右的風(fēng)速為2.5m/s，幾何模型如下所示：通過對(duì)其進(jìn)行fluent模擬，可以得到甲烷安全區(qū)。
知識(shí)點(diǎn)：組分輸運(yùn)模型設(shè)置、多相流、歐拉模型等
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10172
Fluent仿真實(shí)例 – DPM模型仿真噴淋水滴在熱空氣管道中蒸發(fā)
案例描述：
在一根圓管中，熱空氣從進(jìn)口流入。管中分布著水滴噴入器，在管中，水滴將會(huì)被熱空氣加熱蒸發(fā)相變?yōu)樗魵猓旱巍⑺魵夂蜔?em>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(dòng)DPM模型+Species模型仿真液滴以及蒸發(fā)問題。
1、啟動(dòng)軟件并導(dǎo)入網(wǎng)格
1.1 啟動(dòng)Fluent軟件，選擇3D雙精度求解器。
1.2 導(dǎo)入網(wǎng)格，網(wǎng)格文件在文章底部有下載鏈接。
2、模型設(shè)置
2.1 啟動(dòng)能量方程。
2.2 湍流模型。
2.3 啟動(dòng)組分傳輸模型Species Model。當(dāng)設(shè)置后點(diǎn)擊會(huì)彈出一個(gè)information確認(rèn)框，點(diǎn)擊ok確定即可。
2.4 設(shè)置離散型DPM模型。
3、材料設(shè)置
對(duì)于本工況，空氣、水、O2和N2保留默認(rèn)設(shè)置。
4、邊界條件
4.1 進(jìn)口邊界，設(shè)置進(jìn)口速度為16 m/s，設(shè)置進(jìn)口溫度為900K，設(shè)置物料組分O2為0.23。
4.2 出口邊界，設(shè)置物料組分O2為0.23。
5、操作條件
6、設(shè)置水滴噴射點(diǎn)。
6.1 噴射點(diǎn)0，操作Dedine -> Injections…
點(diǎn)擊Create按鈕后，彈出設(shè)置框。
在Turbulent Dispersion按鈕，設(shè)置Discrete Random Walk Model。
6.2 建立噴射點(diǎn)1。噴射點(diǎn)1只是在噴射點(diǎn)0的基礎(chǔ)上，只修改噴射位置而已，所以操作上只需要copy噴射點(diǎn)0，然后修改位置即可。
6.3 copy噴射點(diǎn)1，建立其它7個(gè)噴射點(diǎn)，噴射點(diǎn)的位置如下列表，同時(shí)Total Flow Rate設(shè)置為0.003。
展開 Ansys宣布達(dá)成協(xié)議，使用戶能夠在仿真解決方案中使用NVIDIA Omniverse技術(shù)
從提供關(guān)于空氣動(dòng)力學(xué)的深度洞察，到提高自動(dòng)駕駛汽車安全性和6G連接性，此次合作有助于推動(dòng)各行業(yè)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)變革性的解決方案。
Ansys技術(shù)利用通用場景描述（OpenUSD）與Omniverse技術(shù)無縫集成，從而在各種仿真應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)可訪問、流暢的工作流程。通過直接從Ansys界面利用Omniverse平臺(tái)功能，團(tuán)隊(duì)能夠加速創(chuàng)新，直面挑戰(zhàn)，并在研究中取得突破。
該協(xié)議可確保各種計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）工具之間的無縫互操作性，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、高效的工作流程，這對(duì)于大型CFD應(yīng)用至關(guān)重要。在基于物理的數(shù)字環(huán)境中將流體力學(xué)可視化，使工程師能夠更直觀地分析復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，從而為最具挑戰(zhàn)性的工程任務(wù)實(shí)現(xiàn)更快、更智能的設(shè)計(jì)優(yōu)化。
由Omniverse技術(shù)提供支持的Ansys Fluent車輛空氣動(dòng)力學(xué)仿真
此外，此次技術(shù)集成還為工程師提供了高保真度輸出，使其能夠更輕松、更快速、更有信心地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開發(fā)、訓(xùn)練、測試和驗(yàn)證工作。通過自動(dòng)執(zhí)行場景生成和探索功能，該集成可確保這些自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在安全性、精度、效率和可靠性方面得到持續(xù)驗(yàn)證。
Synopsys全球銷售與客戶卓越高級(jí)副總裁Walt Hearn表示：“產(chǎn)品開發(fā)流程只會(huì)變得日益復(fù)雜，因此現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)亟需一個(gè)能夠進(jìn)行仿真、可視化、迭代和協(xié)作的虛擬環(huán)境。通過集成先進(jìn)的Omniverse技術(shù)和庫，我們的客戶能夠在仿真驅(qū)動(dòng)型工作流程中推動(dòng)創(chuàng)新，賦能團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)更高的效率、性能和可擴(kuò)展性?！?此外，PyAnsys作為一組Python軟件包，使用戶能夠在其基于NVIDIA Omniverse構(gòu)建的應(yīng)用中，自定義并自動(dòng)執(zhí)行仿真任務(wù)。
展開 Workbench fluent風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
網(wǎng)格劃分與命名選擇
2.1 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置
雙擊mesh進(jìn)入網(wǎng)格劃分模塊，先進(jìn)行全局網(wǎng)格控制，進(jìn)入ANSYS Fluent Meshing模塊，設(shè)置全局最大尺寸為5000 mm。
局部加密葉片表面網(wǎng)格：添加“Face Sizing”，設(shè)置尺寸為300 mm。若存在負(fù)體積網(wǎng)格，需調(diào)整局部尺寸或重新劃分。
2.2 命名選擇（Named Selections）
關(guān)鍵命名組定義
Inlet：選擇流體域前端面，指定為速度入口。
Outlet：選擇流體域后端面，指定為壓力出口。
Blade：隱藏其他部件后框選所有葉片表面，指定為固定溫度邊界。
Wall：選擇風(fēng)機(jī)外表面，設(shè)為壁面。
命名沖突處理，若出現(xiàn)“Duplicate Named Selection”錯(cuò)誤，需檢查名稱是否重復(fù)，并在模型樹中刪除冗余組。軟件會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建接觸，無需單獨(dú)設(shè)置即可，流場會(huì)自動(dòng)識(shí)別為接觸面。
關(guān)閉該模塊進(jìn)入fluent模塊，雙擊對(duì)應(yīng)模塊即可進(jìn)入流體模塊。
3. 求解設(shè)置與邊界條件
材料屬性與求解器配置
材料庫設(shè)置，在Fluent中雙擊空氣材料（Air），可以設(shè)置對(duì)應(yīng)材料屬性。
展開 
給大家點(diǎn)干貨，希望共同進(jìn)步呀
from=y1.7-2
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11. ]fluent模擬二維圓柱繞流
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12. 【培訓(xùn)視頻】ANSYS15.0 Fluent網(wǎng)格劃分解決方案
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15. Fluent進(jìn)階課程(UDF編寫)_單元_[徐子圭教授主講]
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16. 動(dòng)網(wǎng)格簡單實(shí)例fluent部分
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17.
展開 室內(nèi)通風(fēng)情況分析模擬—風(fēng)速及空氣齡 ￥10
“計(jì)算流體力學(xué)在建筑行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，目前對(duì)于室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化主要集中在室內(nèi)溫度、空氣流速及空氣齡上的分析?！?本期主要介紹采用Fluent軟件對(duì)于室內(nèi)空氣流動(dòng)情況進(jìn)行分析案例：
如圖所示為分析模型的示意圖：
將模型導(dǎo)入fluent中，針對(duì)于圖中的窗口和門洞可以通過實(shí)地情況模擬不同窗戶開啟和風(fēng)向風(fēng)速變化條件下室內(nèi)空氣流速變化情況，對(duì)于空氣流速分析較為簡單這里不再詳述，分析后可以得到室內(nèi)空氣的速度分布云圖和空氣流動(dòng)軌跡圖如下圖所示：
對(duì)于速度場模擬不再做詳述，接下來主要對(duì)于空氣齡模擬進(jìn)行講述，空氣齡的計(jì)算是要基于對(duì)于空去流速分析結(jié)果之上的，上文已經(jīng)得到穩(wěn)態(tài)后室內(nèi)空氣流動(dòng)的cas和dat文件，將其導(dǎo)入fluent之中。
define——user-defined——functions——interpered導(dǎo)入空氣齡計(jì)算的UDS文件，
設(shè)置UDS參數(shù)如下圖所示：
在材料庫中對(duì)于空氣做如下設(shè)置：
對(duì)于計(jì)算區(qū)域做如下操作：
基于上文流速的分析結(jié)果這里求解只選擇UDS空氣齡求解：
初始化流場：
最終可得空氣齡模擬云圖：
本文的cas和dat文件UDS函數(shù)見附件
展開 【報(bào)告/論文下載】2019年IDAJ中國CAE/MBD技術(shù)大會(huì)報(bào)告/論文（ANSYS/JMAG等）
來自一汽解放商用車開發(fā)院、上海汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心、天津力神特種電源科技股份公司，北京交通大學(xué)客戶針對(duì)重卡熱管理快速仿真方案、Fluent汽車空氣動(dòng)力學(xué)前處理二次開發(fā)方法、菱形翼飛機(jī)氣動(dòng)布局優(yōu)化、汽車電池防護(hù)電路板電磁兼容等領(lǐng)域介紹了ANSYS產(chǎn)品深度應(yīng)用。IDAJ各方向資深工程師分別從CAE二次開發(fā)構(gòu)建、疲勞耐久、光學(xué)仿真、復(fù)雜模型CFD網(wǎng)格、電子散熱、燃料電池CFD以及整車電磁兼容領(lǐng)域全面介紹了IDAJ的ANSYS解決方案。
IDAJ光學(xué)工程師正在介紹ANSYS SPOES軟件在車燈設(shè)計(jì)以及人機(jī)工程方面的應(yīng)用
4【CONVERGE分會(huì)場】
CONVERGE軟件是IDAJ獨(dú)家代理的重要產(chǎn)品，自2013年代理以來，CONVERGE軟件在IDAJ的成功推廣及客戶良好口碑影響下，日本及中國內(nèi)燃機(jī)客戶陸續(xù)從其他軟件轉(zhuǎn)為使用CONVERGE，CONVERGE全球市場份額實(shí)現(xiàn)巨大飛躍。
展開 Fluent VOF仿真實(shí)例-水箱注水
1、啟動(dòng)Fluent，設(shè)置如下。單核或者多核計(jì)算都可以。
2、讀入網(wǎng)格，網(wǎng)格在文章末尾有下載鏈接。進(jìn)行網(wǎng)格縮放。
3、湍流模型設(shè)置，選擇realizable k-ε turbulence。
4、設(shè)置多相流模型。選擇VOF模型。
VOF多相流模型，需要設(shè)置相。工況中是空氣和水，Fluent中默認(rèn)是空氣，需要將水從材料數(shù)據(jù)庫中調(diào)出來。當(dāng)調(diào)出水后，設(shè)置第一相為水，如下圖所示。同樣操作，設(shè)置第二相為空氣，命名為air，材料選擇空氣。
設(shè)置表面張力模型，選擇CSF模型。
設(shè)置操作條件，主要設(shè)置重力和Specified Operating Density。
5、邊界條件設(shè)置。由于多相流模型中存在多相，因此邊界條件需要分別對(duì)多相進(jìn)行設(shè)置。本工況中含有水和空氣兩項(xiàng)，因此，邊界需要分別對(duì)混合（mixture）、水和空氣進(jìn)行設(shè)置。
5.1 進(jìn)口Inlet，對(duì)于mixture相，邊界類型設(shè)置為Mass-Flow Inlet質(zhì)量流量入口。
進(jìn)口Inlet，對(duì)于water相，設(shè)置進(jìn)口水質(zhì)量流量為0.2 kg/s。
進(jìn)口Inlet，對(duì)于water相，設(shè)置進(jìn)口水質(zhì)量流量為0 kg/s，即進(jìn)口都是水。
5.2 出口Outlet，對(duì)于mixture相，邊界類型設(shè)置為pressure-outlet壓力出口。
出口Outlet，對(duì)于air相，設(shè)置Backflow Volume Fraction為1，即水不反流。
5.3 水箱上端開口ambient的邊界設(shè)置，和outlet邊界一摸一樣設(shè)置。
6、求解設(shè)置，選擇PISO，其余保留默認(rèn)設(shè)置。
松弛因子設(shè)置如下。
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