Fluent熱源仿真的案例
移動(dòng)的激光熱源加熱及熱形變仿真（COMSOL) ￥25
<p><strong> 激光加熱及激光焊接非常常見，，如何仿真激光焊接過程的熔深及路徑上的熱應(yīng)變呢？本貼以激光加熱為例，模擬高斯分布熱源勻速經(jīng)過兩塊金屬體接縫處的場(chǎng)景。本例還適用于激光加熱，粒子轟擊加熱等以移動(dòng)的高斯熱源加熱的場(chǎng)景。</strong></p><p> 本例使用激光功率500W，熱源移動(dòng)速度10mm/s，焊接使用兩塊不銹鋼板。</p><p> 仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導(dǎo)入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場(chǎng)設(shè)置，包含固體傳熱和固體力學(xué)；</p><p>6：網(wǎng)格劃分；</p><p>7：研究設(shè)置</p><p>8：后處理。結(jié)果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。
展開 斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院數(shù)值仿真案例，大小雙高斯移動(dòng)熱源
斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院，斯姆勒數(shù)值仿真案例，大小雙高斯移動(dòng)熱源，適用于各種焊接分析！！！
集贊達(dá)200個(gè)，開放提供免費(fèi)教學(xué)視頻！！！
斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院數(shù)值仿真案例，大小雙高斯移動(dòng)熱源
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ANSYS Workbench 回流焊 移動(dòng)熱源 傳熱仿真 APDL程序 ￥99
通過APDL命令實(shí)現(xiàn)對(duì)流換熱位置隨時(shí)間變化的傳熱計(jì)算，可用于回流焊工藝溫度場(chǎng)分析等。
程序?yàn)闇囟妊豗方向移動(dòng)，模型形狀、溫區(qū)長(zhǎng)度、移動(dòng)速度、換熱系數(shù)、溫度、區(qū)間數(shù)量均可調(diào)整。
基于COMSOL的鉆孔切削過程移動(dòng)熱源熱仿真分析 ￥300
本案例模型及相關(guān)操作見附件、收費(fèi)內(nèi)容部分，凡購買本案例的朋友，結(jié)合附件中的模型及相關(guān)操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請(qǐng)與我溝通交流。
金龍盤玉柱，高斯熱源游—Workbench中焊接模擬的仿真 ￥49
金龍盤玉柱，高斯熱源游——Workbench中移動(dòng)熱源的加載方法。
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號(hào)：CAE_ANSYS）
金龍盤玉柱，龍首高高翹起，龍身一圈圈圍攏，民間就有“龍盤柱、一定富”的說法。金龍有吉祥富貴之意，沿著柱子向上游動(dòng)具有靈氣與富貴的一種象征。如此活靈活現(xiàn)的效果我們采用什么方法來模擬這個(gè)現(xiàn)象呢？
本次我們采用移動(dòng)熱源的方法在ANSYS Workbench的瞬態(tài)溫升當(dāng)中來模擬高溫熱源沿著圓柱體纏繞向上游動(dòng)的這一現(xiàn)象，最后的溫度動(dòng)態(tài)效果好像一條龍沿著柱子移動(dòng)。通過本實(shí)例可以了解移動(dòng)熱源的加載方法，三個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)熱源加載，供大家學(xué)習(xí)參考。
1.建立模型
模型建立一個(gè)圓柱體即可，如圖所示，為了減少計(jì)算量，我們可以才有圓環(huán)的方式，即將圓柱體采用中空的方式，減少單元數(shù)量，減少計(jì)算時(shí)間
2.劃分網(wǎng)格
將模型盡可能的細(xì)化網(wǎng)格，由于網(wǎng)格粗糙情況下，溫度的最終結(jié)果會(huì)出現(xiàn)跳躍，最終效果較差，本次計(jì)算的網(wǎng)格如圖所示
3求解設(shè)置
本次分忽略材料的選擇和其他細(xì)節(jié)，采用默認(rèn)的結(jié)果。求解中將分析設(shè)置為瞬態(tài)分析，設(shè)置時(shí)間步和時(shí)間長(zhǎng)度和對(duì)流條件，由于瞬態(tài)分析考慮的時(shí)間效果，可以不設(shè)置散熱，本次分析僅僅考慮短時(shí)間內(nèi)的溫度上升情況，如圖所示。將圓柱的外表面命名，幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，插入Command定義熱源（熱源參考最后的命令）。
基本思路為加載高斯點(diǎn)熱源，使熱源在沿著螺旋線移動(dòng)，即熱源在XY平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，高度方向直線移動(dòng)，最終和合成效果就是螺旋線
4.結(jié)果查看
最終的求解結(jié)果如圖所示，不同時(shí)刻下的溫度分布情況，調(diào)整legend顏色條，使效果合適，即可查看到效果。
展開 FLUENT太陽能熱水器仿真 附江帆Fluent高級(jí)應(yīng)用與實(shí)例分析下載
（模擬這三個(gè)小時(shí)的瞬態(tài)過程，筆者的計(jì)算機(jī)持續(xù)工作了約5天，不想再繼續(xù)算了……）
下載地址：江帆Fluent高級(jí)應(yīng)用與實(shí)例分析
FLUENT仿真經(jīng)典案例#4-平版印刷墨斗仿真
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FLUENT仿真經(jīng)典案例#4-平版印刷墨斗仿真
01
工況介紹
墨斗實(shí)物下圖1，墨腔即為流體區(qū)域，則簡(jiǎn)化得到流體區(qū)域分析模型如圖2。
圖1 墨斗實(shí)物
圖2 墨斗流體域模型
假定油墨無沿墨斗輥軸向的流動(dòng)，即墨斗中油墨的流動(dòng)可以看作是二維流動(dòng)，所以選擇墨鍵上與墨斗輥軸向方向垂直的任意一平面作為計(jì)算面建立二維計(jì)算模型。為計(jì)算方便，將該模型中墨斗輥弧和油墨出口的交點(diǎn)設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，油墨出口大小是墨鍵與墨斗輥間距離，即為開度值。
Fluent仿真實(shí)例：渦輪增壓機(jī)流場(chǎng)仿真
渦輪增壓機(jī)的葉片如下：
1、啟動(dòng)軟件導(dǎo)入網(wǎng)格
1.1 啟動(dòng)Fluent軟件，選擇3D求解器。
1.2 導(dǎo)入網(wǎng)格。
重排網(wǎng)格分區(qū)，操作：Mesh > Reorder > Domain。
2、模型設(shè)置
設(shè)置湍流模型為k-epsilon模型。
3、材料設(shè)置
渦輪增壓機(jī)的轉(zhuǎn)速很快，會(huì)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮并產(chǎn)生熱量，所以這里將空氣設(shè)置為理想氣體。將空氣設(shè)置為理想氣體，軟件會(huì)提示將能量方程啟動(dòng)。
4、計(jì)算域設(shè)置
首先設(shè)置轉(zhuǎn)速的單位，菜單欄Define > Units…
由于葉片區(qū)域是旋轉(zhuǎn)的，需要設(shè)置impeller區(qū)域。
在打開的設(shè)置頁面設(shè)置如下。
5、邊界設(shè)置
5.1 進(jìn)口inlet邊界，Type設(shè)置為mass-flow-inlet類型。
5.2 出口outlet，Type設(shè)置為pressure-outlet類型。
5.3 葉片旋轉(zhuǎn)邊界impeller_wall，Type設(shè)置為wall類型。
5.4 其他的壁面設(shè)置，shell_wall和windin_wall，即所有與周圍空氣接觸的壁面。由于增壓機(jī)壁面會(huì)和周圍環(huán)境對(duì)流換熱，這里將對(duì)流系數(shù)設(shè)置為10 w/m2-k。
6、interface面設(shè)置
這里有兩個(gè)對(duì)interface面，操作：軟件左側(cè)樹目錄Mesh Interface > Create/Edit…
7、求解設(shè)置
7.1 離散方案，采用SIMPLE算法，Pressure采用Standard，其余采用二階迎風(fēng)格式。
7.2 松弛因子。將Density設(shè)置為0.6，Body Forces設(shè)置為0.6，Energy設(shè)置為0.8，其余保持默認(rèn)。
展開 FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算 ￥9
基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算
在FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十六：基于Fluent重生成算法的懸臂梁振動(dòng)的雙向流固耦合仿真分析中，使用udf求解流固耦合系統(tǒng)中固體區(qū)域運(yùn)動(dòng)控制方程，并將計(jì)算得到的邊界運(yùn)動(dòng)位移以動(dòng)網(wǎng)格形式更新流場(chǎng)的邊界條件，從而實(shí)現(xiàn)雙向流固耦合仿真。其實(shí)，在最新的Fluent19中，線彈性求解模塊已經(jīng)是內(nèi)嵌模塊，建立并求解流固耦合問題可以更加方便，只要定義固體材料區(qū)域及其邊界條件，按照正常的CFD仿真流程就能同時(shí)獲得結(jié)構(gòu)最終位移和流場(chǎng)壓力及速度分布。
固體區(qū)域設(shè)置
流固耦合界面設(shè)置
仿真計(jì)算結(jié)果
文件列表
展開 FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十八：基于Fluent19的雙流固耦合仿真計(jì)算 ￥9
基于Fluent19的雙流固耦合仿真計(jì)算
在FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算中，介紹了基于FLUENT19線彈性求解模塊的單向流固耦合仿真內(nèi)容。其實(shí)，雙向流固耦合的仿真也能在FLUENT19完全實(shí)現(xiàn)。本算例為管道內(nèi)垂直襟翼在湍流激勵(lì)下的變形計(jì)算，并且啟用FLUENT的結(jié)構(gòu)模型來模擬由于流體流動(dòng)而導(dǎo)致的襟翼變形。由于襟翼的變形量足夠大，必須采用雙向流固耦合(FSI)仿真方法。也就是說，流體的流動(dòng)影響結(jié)構(gòu)的變形，反過來，結(jié)構(gòu)的變形也嚴(yán)重影響流體的流動(dòng)狀態(tài)。本算例中Fluent將執(zhí)行所有的結(jié)構(gòu)計(jì)算(而不是使用單獨(dú)的結(jié)構(gòu)程序)，并耦合流場(chǎng)仿真計(jì)算，因而是雙向流固耦合仿真。界面區(qū)域局部網(wǎng)格
固體區(qū)域設(shè)置和流固耦合界面設(shè)置與單向耦合是完全一致的
增加的為動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置(也就是結(jié)構(gòu)變形對(duì)流場(chǎng)的反饋?zhàn)饔靡詣?dòng)網(wǎng)格算法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)邊界體現(xiàn)）
文件列表
展開 
Workbench fluent風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片流場(chǎng)及溫度場(chǎng)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(chǎng)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 FLUENT仿真基礎(chǔ)案例#352-水池分流仿真 ￥100
FLUENT仿真基礎(chǔ)案例#352-水池分流仿真
01 案例介紹
如下圖所示一個(gè)水池分流系統(tǒng)，左側(cè)有兩個(gè)入口（實(shí)際是四個(gè)，開啟帶紅色箭頭的兩個(gè)），每個(gè)出口處均有一個(gè)直角擋板（擋板可在結(jié)果圖中查看），右側(cè)兩個(gè)出口，已知條件為兩個(gè)進(jìn)口的速度V1和V2，需通過模擬了解：
（1）水池的流動(dòng)情況；
（2）兩出口的流量情況。
02 網(wǎng)格情況
ICEM結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，三維圖和俯視圖如下。
03 主要仿真設(shè)置
（1）穩(wěn)態(tài)計(jì)算。
（2）標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型。
（3）復(fù)制材料水。
（4）設(shè)置流體為水。
（4）分別設(shè)置兩個(gè)入口速度
（5）監(jiān)測(cè)兩出口流量。
（6）初始化并計(jì)算。
（7）仿真結(jié)果。
04 有償視頻推薦
包含制作生成的原始文件和制作過程視頻（不包含整體建模，但包含添加擋板的操作過程），視頻約50分鐘。
使用軟件為：ANSYS WORKBENCH19.2及其中的ICEM-FLUENT-POST
另贈(zèng)送該模型不含擋板時(shí)，使用ANSYS WORKBENCH14.5及其中的SCDM、MESH、FLUENT設(shè)置的無聲操作視頻（操作很快，10分鐘，無講解）。
展開 FLUENT多相流案例之八：基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長(zhǎng)過程仿真 ￥9
基于FLUENT融化模型的晶體CZ法生長(zhǎng)過程仿真
如下圖所示，在一個(gè)直筒型的熱系統(tǒng)中，采用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶半導(dǎo)體熔化，然后將籽晶插入熔體表面進(jìn)行熔接，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶，并反轉(zhuǎn)坩堝，將籽晶緩慢向上提升，經(jīng)過引晶、放大、轉(zhuǎn)肩、等徑生長(zhǎng)、收尾等過程，由此，單晶半導(dǎo)體就生長(zhǎng)出來了。該方法被稱為CZ法(連續(xù)直拉法）。
Cz法單晶生長(zhǎng)過程中涉及凝固的流體流動(dòng)問題，而Fluent多相流中的凝固模型非常適合用來模擬連續(xù)鑄造過程，本算例中將采用自定義函數(shù)設(shè)置固定的提拉速度，模擬固體材料不斷從鑄造區(qū)域被拉出的過程。熔融狀態(tài)的金屬半導(dǎo)體在坩堝內(nèi)冷卻，坩堝邊界溫度為1400k，入口速度為0.00101m/s，溫度為1300k，出口速度為豎直0.001m/s，同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)角速度1rad/s，溫度為500k，金屬自由液面溫度為1400k，由于馬蘭戈尼效應(yīng)，存在表面張力梯度-0.00036n/m-k，固體邊界溫度為500k，同時(shí)存在相對(duì)于內(nèi)部單元的旋轉(zhuǎn)速度1rad/s。具體邊界條件如下圖所示。
仿真計(jì)算結(jié)果如下圖所示
文件列表
展開 仿真應(yīng)用 | Rocky DEM與ANSYS Fluent聯(lián)合仿真
包建業(yè)
南京安世亞太公司
近年來，作為RockyDEM（離散元仿真工具）母公司的ESSS公司，其與ANSYS公司的合作逐漸加深。一方面，在銷售途徑上，其可以借助ANSYS公司的銷售渠道；另一方面，Rocky DEM已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與ANSYS產(chǎn)品的技術(shù)聯(lián)合開發(fā)，其可以使用ANSYS的前后處理工具，并且能夠?qū)崿F(xiàn)與ANSYS產(chǎn)品的快速耦合計(jì)算，以及參數(shù)優(yōu)化等功能。
圖1-Rocky DEM可以集成在ANSYSWorkbench平臺(tái)下
DEM-CFD耦合方法對(duì)模擬顆粒-流體系統(tǒng)的作用非常巨大，能以數(shù)值仿真來擴(kuò)大顆粒-流體耦合的模擬處理范圍。復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如氣力輸送、顆粒干燥、研磨機(jī)內(nèi)漿液流動(dòng)、甚至是顆粒與流體之間的化學(xué)反應(yīng)，都可以借助這種方法來實(shí)現(xiàn)仿真和分析。
圖2-Rocky與ANSYS集成后，FLUENT的計(jì)算結(jié)果可通過接口傳遞給Rocky
Rocky DEM作為ANSYS Workbench的組件，能夠與ANSYS Fluent進(jìn)行耦合計(jì)算，無需借助第三方工具。其耦合方式有兩種：?jiǎn)蜗蚝碗p向耦合。
圖3-Rocky DEM與FLUENT耦合方式
圖4-Rocky DEM與FLUENT雙向流固耦合設(shè)定界面
在進(jìn)行耦合計(jì)算時(shí)，流體-顆粒相互作用的納維斯托克斯方程中的耦合項(xiàng)，考慮了阻力、升力浮力、虛擬質(zhì)量、角動(dòng)量和其他力。
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