Fluent旋轉(zhuǎn)仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
Fluent旋轉(zhuǎn)仿真的視頻教程
fluent 旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真分析案例
1、講解了Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真的MRF設(shè)置方法； 2、講解了ICEM CFD網(wǎng)格劃分的方法，其中包括局部加密、密度函數(shù)的應(yīng)用； 3、講解了Fluent的后處理方法；
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fluent 旋轉(zhuǎn)機(jī)械仿真分析案例二 離心風(fēng)機(jī)
1、講述了離心風(fēng)機(jī)流體域的處理方法； 2、講述了網(wǎng)格劃分方法； 3、講述了MRF風(fēng)機(jī)的設(shè)置方法；
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Fluent旋轉(zhuǎn)仿真的實(shí)例教程
旋轉(zhuǎn)設(shè)備CFD仿真培訓(xùn)課程（Ansys Fluent）
發(fā)布日期：2025年11月
視頻格式：MP4 | 視頻編碼：H.264, 1920x1080 | 音頻編碼：AAC, 44.1 KHz
課程語言：英語 | 文件大小：2.81 GB | 總時(shí)長：3小時(shí)12分鐘
課程簡介
本課程專注于使用 ANSYS Fluent 軟件對各類旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)用CFD仿真，內(nèi)容涵蓋泵、攪拌器、制動器及電子散熱等應(yīng)用。
你將學(xué)到
學(xué)習(xí)如何使用 ANSYS Fluent 高效地設(shè)置并運(yùn)行旋轉(zhuǎn)設(shè)備的 CFD 仿真。
掌握旋轉(zhuǎn)流場及多相流仿真的前處理、網(wǎng)格劃分及求解器設(shè)置。
獲得流場、傳熱及空化結(jié)果的后處理與分析技能。
通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比來驗(yàn)證 CFD 結(jié)果，并對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
課程要求
參加本課程的前提是具備基礎(chǔ)的技術(shù)教育背景，并對流體力學(xué)或流體動力學(xué)概念有基本了解。這一基礎(chǔ)將有助于您理解 CFD 原理并有效使用 ANSYS Fluent。
課程描述
本課程提供了一個(gè)全面、綜合的高級 CFD 仿真學(xué)習(xí)體驗(yàn)，專注于使用 ANSYS Fluent 軟件對旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行仿真分析。在課程中，您將從基礎(chǔ)理論逐步過渡到對各種旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)（包括羅茨泵、隔膜泵、內(nèi)齒輪泵、擺線泵、攪拌罐、渦輪攪拌的生物反應(yīng)器、制動盤傳熱、發(fā)動機(jī)電子冷卻以及鉆井泥漿分離器）的詳細(xì)動手建模與分析。每個(gè)模塊都結(jié)合實(shí)際工業(yè)場景，介紹特定機(jī)器或工藝的工程原理、幾何建模、網(wǎng)格劃分策略、求解器配置及仿真設(shè)置。
展開 前言
CFD是工業(yè)仿真領(lǐng)域重要的分支之一，也是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用場景之一。本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺”的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
模擬與網(wǎng)格
我們采用某品牌空調(diào)室外機(jī)作為穩(wěn)態(tài)分析的仿真模型，如下圖所示，左側(cè)與后側(cè)的進(jìn)口流域，以及前側(cè)的出口流域都考慮到計(jì)算中，并對空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最終網(wǎng)格單元數(shù)868萬，其中，風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)速度是850rpm。
求解設(shè)置
根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對于動區(qū)域計(jì)算模型，本次穩(wěn)態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格靜止不動的MRF旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法，計(jì)算迭代步數(shù)400步，相關(guān)設(shè)置如下。
仿真結(jié)果
迭代完成之后仿真云圖如下所示：
仿真平臺對比
我們進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械穩(wěn)態(tài)分析時(shí),“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數(shù)如下表所示：
計(jì)算過程中三個(gè)平臺的一些輸出日志如下圖所示：
本次仿真并行規(guī)模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個(gè)平臺無法進(jìn)行跨節(jié)點(diǎn)并行，并行規(guī)模無法進(jìn)一步擴(kuò)大），我們在“神工坊”平臺進(jìn)行了256核等更大規(guī)模的并行計(jì)算，結(jié)果顯示計(jì)算用時(shí)會進(jìn)一步縮短。
“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺與其他幾家仿真云平臺的計(jì)算時(shí)間如下圖所示，其中，由于仿真云平臺2最高只能64核并行使用，故圖表中無仿真云平臺2并行規(guī)模為128核的結(jié)果。
展開 CFD是工業(yè)仿真領(lǐng)域重要分支之一，也是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用場景之一。本期選取了CFD領(lǐng)域典型的場景，基于滑移網(wǎng)格方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場分析，滑移網(wǎng)格方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械計(jì)算可以獲得定轉(zhuǎn)子之間的時(shí)間精確解，精度相比穩(wěn)態(tài)計(jì)算更高，計(jì)算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺的CFD瞬態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺進(jìn)行效率對比如何。
一、模型與網(wǎng)格
采用某品牌空調(diào)室外機(jī)作為瞬態(tài)分析的仿真模型，左側(cè)與后側(cè)的進(jìn)口流域，以及前側(cè)的出口流域都考慮到計(jì)算中，并對空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最終網(wǎng)格單元數(shù)868萬，如下圖所示。其中，風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)速度是850rpm。
二、求解設(shè)置
根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對于動區(qū)域計(jì)算模型，本次瞬態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格區(qū)域移動的滑移網(wǎng)格法，仿真的模擬時(shí)間為10s，相關(guān)設(shè)置如下。
三、仿真結(jié)果
迭代完成之后仿真云圖如下所示。
四、仿真平臺對比
進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械瞬態(tài)分析時(shí)，所使用的“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數(shù)如下表所示。
展開 本案例利用Fluent中的MRF模型，對離心泵性能問題進(jìn)行了仿真計(jì)算。該案例僅對離心泵的穩(wěn)態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡單演示，其余的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的仿真設(shè)置與本案例基本一致，可按照該案例進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。本案例采用的離心泵為8個(gè)葉片，以轉(zhuǎn)速為1200rpm，入口質(zhì)量流量為280kg/s為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相關(guān)模型，實(shí)際計(jì)算時(shí)采用3m/s的速度入口。
1 workbench 設(shè)置
本案例具體設(shè)置如下圖 ：
2 SCDM 設(shè)置
2.1 導(dǎo)入幾何
本案例的離心泵模型在ansys的離心泵設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行構(gòu)建，并導(dǎo)入SCDM中 。具體的幾何模型與邊界條件如下所示：
3 Fluent Meshing 設(shè)置
3.1 網(wǎng)格設(shè)置
采用 Fluent meshing 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用六面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。具體的網(wǎng)格劃分如下圖所示：
4 FLUENT 設(shè)置
4.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入
由于本文僅分析對離心泵流場穩(wěn)態(tài)特性展開分析，因此僅需要進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果的討論，此處的設(shè)置比較簡單，勾選為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，并選擇密度基求解器。
展開 基于帖子基于GAMBIT軟件的渦輪流道網(wǎng)格劃分，本貼將基于該渦輪進(jìn)行簡單的計(jì)算仿真，以供交流學(xué)習(xí)（后處理部分見1樓，mesh文件見2樓）。
第1步：導(dǎo)入msh文件，General ->Display、Check、Scale，如圖1所示。
圖1
第2步：修改轉(zhuǎn)速單位為rpm，如圖2所示。
圖2
第3步：默認(rèn)壓力基求解器，如圖3所示。
圖3
第4步：選擇湍流模型為K-e RNG，參數(shù)默認(rèn)，如圖4所示。
圖4
第5步：添加材料，從材料庫中選擇液態(tài)水，如圖5所示。
圖5
第6步：設(shè)置流體域的計(jì)算條件，選擇材料水，旋轉(zhuǎn)軸為x負(fù)方向，轉(zhuǎn)速為10rpm，如圖6所示。
圖6
第7步：邊界條件默認(rèn)，由于缺進(jìn)出口的壓力數(shù)值，本例不做處理，如圖7所示。
圖7
第8步：初始化，先計(jì)算迭代100步。該處理是為檢測壓力面的平均壓力作為收斂判斷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，屏蔽掉迭代剛開始的比較大的波動范圍。
第9步：檢測壓力面的平均壓力值，如圖8所示，
圖8
第10步：繼續(xù)迭代300步（注意不需要初始化），檢測的壓力面平均壓力值如圖9所示。
圖9
從該圖可以看出迭代300步的時(shí)候，結(jié)果趨于收斂。
展開 
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Fluent旋轉(zhuǎn)仿真的最新內(nèi)容
旋轉(zhuǎn)設(shè)備CFD仿真培訓(xùn)課程（Ansys Fluent）
發(fā)布日期：2025年11月
視頻格式：MP4 | 視頻編碼：H.264, 1920x1080 | 音頻編碼：AAC, 44.1 KHz
課程語言：英語 | 文件大小：2.81 GB | 總時(shí)長：3小時(shí)12分鐘
課程簡介
本課程專注于使用 ANSYS Fluent
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實(shí)踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
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本文原刊登于Ansys.com：《Optimize CFD Simulations With Just a Click》
作者：David Schneider | Ansys首席產(chǎn)品經(jīng)理
編輯整理：姚翔 | Ansys高級應(yīng)用工程師
計(jì)算流體力學(xué)（CFD）專家精通流體力學(xué)、數(shù)值分析和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。他們經(jīng)常需要分析流體流動的不同屬性，如溫度、壓力、速度和密度，然后將這些分析結(jié)果用于解決航空航天
前言
CFD是工業(yè)仿真領(lǐng)域重要的分支之一，也是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用場景之一。本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
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