氣動仿真
關注創建者：貍叔VAONE 創建時間：2018-11-09
氣動仿真的視頻教程
基于icem+fluent翼型氣動仿真
本課程從翼型數據處理，到ICEM劃分網格，再到Fluent設置，詳細介紹飛機翼型的氣動仿真過程，并包括云圖，壓力系數，氣動力系數的后處理以及和風洞實驗數據的對比，邊界層的處理等，可以得到指定來流速度，攻角，雷諾數的情況下，翼型的升力、阻力、力矩系數，翼型上下表面壓力系數等流場情況！
￥19.9 55分鐘 1395播放
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基于Fluent的離心風扇及風機氣動噪聲FWH仿真分析
本視頻教程主要是講解離心風機/風扇的氣動噪聲仿真分析，通過fluent的FWH模塊來仿真氣動噪聲，Spaceclaim進行幾何模型的前處理及修復，流體域和旋轉域的建立，然后通過fluent meshing進行非結構化的網格劃分，對網格質量進行改善，再通過fluent進行求解設置和穩態計算，再開啟瞬態計算，開啟聲學模塊采用FWH做氣動噪聲仿真分析，最后進行后處理；本課程會提供源文件模型3D及幾何處理好的模型文件
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基于Ansys CFX的螺旋槳氣動仿真（拉力 功率計算）
利用Ansys Workbench平臺軟件對螺旋槳的氣動性能進行仿真，采用了DM軟件對螺旋槳幾何模型進行簡單處理、采用ICEM軟件進行網格劃分，采用CFX軟件進行求解，并進行了后處理分析，包括流線、葉片的壓力以及螺旋槳拉力、扭矩、功率的計算等。可以作為螺旋槳氣動仿真的初級參考。
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氣動仿真的實例教程
目前，動研所在型號研制中不斷強化仿真的工具作用，已建成高性能計算平臺，具備億級網格的氣動三維數值仿真能力，針對渦軸發動機氣動仿真特點開展了葉輪機流場/性能仿真、聯合/耦合氣動及換熱仿真、起動過程全尺寸燃燒室三維點火仿真、多相流仿真等研究工作，如圖1所示，對產品研發的全面加速起到了關鍵作用。
圖1 渦軸發動機性能仿真主要內容
渦軸發動機氣動仿真的特點
與大型渦扇、渦噴發動機相比，渦軸發動機的主要特點是：裝機對象主要為直升機，通過旋翼產生強大氣流的反作用力來拉起/拉動起降/飛行，機體周圍旋翼下洗流動顯著，給發動機進排氣帶來影響；軸功率一般不超過5000kW，多數都在2000kW及以下，因此，幾何尺寸及空氣流量相對較小，結構緊湊、轉速高，“小尺寸效應”及“小流量效應”顯著；構型多樣，包括多級軸流、單級離心、“軸流+離心”和雙級離心壓氣機，直流、斜流、回流、折流燃燒室，軸流、向心渦輪，軸向/徑向進氣與軸向/偏斜式排氣，有的還帶有整體式粒子分離器；另外，直升機起降靈活，需要很強的適應復雜惡劣環境的能力，包括山區、沙漠、冰雪地面以及海面，尤其在起降過程吸入沙石、樹葉、雜草等外物，帶來葉片磨蝕，氣路、油路堵塞，軸承磨損等不利影響。
展開 本研究為基于Fluent的汽車外氣動仿真開發提供了全新的標準化流程。結合新版HPC Ultimate License的使用，大幅降低了整車仿真成本，同時為后續GPU大規模并行計算的部署提供了關鍵的license支撐，為整車氣動開發提供了高效經濟的數字化解決方案。
挑戰/需求
隨著車型開發節奏加快及虛擬開發比重提升，傳統外氣動仿真流程長、效率低的問題日益凸顯。如何在保證精度的前提下大幅提升效率、降低成本，成為支持新車型氣動快速開發所面臨的核心挑戰。亟需建立一套全新的高效、精準且經濟的自動化仿真解決方案。
使用工具
Fluent, Ensight, Discovery
最終成果
RapidOctree生成網格展示
依托高效穩定的LeakShield 與 RapidOctree網格技術，構建了前處理到后處理的自動化仿真流程，將前處理效率提升超80%。研究確立了誤差低于3%的快速仿真標準與高精度驗證新思路。該方案顯著降低仿真總成本，為GPU大規模應用奠定堅實的基礎，提供了高效、經濟的數字化解決方案。
參賽作品一覽
展開 仿真結果表明，發動機整機三維仿真所得各項性能參數與單部件設計參數誤差均在6%內（見圖7），且整機仿真所得推力值與設計值非常接近。這說明整機仿真中各個部件是相互耦合、匹配工作的，如果某個部件仿真結果與設計結果偏差大，在整機仿真中累計誤差增大，將造成所有部件偏離預計的匹配設計點工作。
圖7 基于CFX的整機仿真結果
總結整機仿真方面的研究進展可以發現，最早的整機仿真是基于總體程序的仿真，研究機構大都采用基于交界面處理的整機仿真，而軟件公司則熱衷于基于單一程序的整機仿真。基于總體程序的整機仿真以特性仿真程序為基礎，實現難度相對較低，但不能反映交界面的影響；基于單一程序的整機仿真對程序要求高，需要一個程序能夠對各個部件進行精確仿真，實現難度較大；而基于交界面處理的整機仿真可對不同的部件使用針對性的仿真軟件，同時也可以考慮部件間的相互影響，因此被國外研究機構廣泛采納。
中國航發研究院仿真中心氣動仿真研究團隊，針對全三維整機仿真技術開展了大量研究，利用自研的氣動和燃燒仿真軟件，開展壓氣機、渦輪、燃燒室三維計算。隨后，利用PreCICE構建氣動與燃燒三維流場數據實時通信，進行交界面處理，搭建核心機（壓氣機、燃燒室與渦輪）全三維數值仿真軟件，如圖8所示。
展開 本案例利用Fluent的RBM模型，對TTCP模型氣動性能問題進行了仿真計算。相關設置見Fluent MRF 旋轉卷弧翼彈箭氣動仿真。本案例以該文章的計算結果為初始值，展開了旋轉卷弧翼彈箭氣動仿真計算。
所有設置一致，因此進行如下兩步設置。
注意：由于計算資源，此處計算對網格進行了簡化，如果要進行準確計算，請下載相關案例自行進行精細網格劃分！！！
1 FLUENT 設置
1.1 General設置
此處設置為瞬態計算。
點擊復制到運動網格。
1.2 后處理設置
添加三個方向受力與力矩監測報告。力系數和力矩系數自行計算，不建議在fluent中直接計算，因為力矩部分有效長度不一致。
對計算完成后的流線圖進行繪制。
對截面壓力云圖展開繪制。
展開 氣動聲學仿真專題研討會
2017年3月17日，上海
流體高速運動、流體與固體之間的相互作用，例如壁面流動分離以及渦旋脫落、湍流邊界層等會產生流致噪聲。流致噪聲問題已覆蓋航空、航天、汽車、船舶、軍工、通用機械、家電等各個工程領域，典型的案例包括飛機機身和起落架噪聲、航空發動機噪聲、螺旋槳推進噪聲、引擎的噴流噪聲、汽車后視鏡和車身噪聲、透平機的風扇噪聲、管路噪聲、高速列車受電弓噪聲等。流致噪聲不僅會大大降低產品的舒適性，還有可能會帶來嚴重的噪聲傷害或者結構破壞，因此已經成為當前工業界廣泛關注和研究的問題。
為幫助國內用戶加深對最新氣動聲學仿真技術的了解，Siemens PLM Software將于3月17日在上海舉辦“氣動聲學仿真專題交流會”，并邀請國外聲學仿真產品經理Korcan Kucukcoskun博士主講。本次研討會將以Star-CCM+流場分析軟件與LMS Virtual.Lab Acoustics振動噪聲仿真軟件為載體，針對氣動聲學相關的原理、方法以及典型應用案例等進行講解。
本次研討會適合所有關心氣動聲學的技術人員與部門主管。
會議信息：
日期：2017年3月17日（星期五）
時間： 08:30-09:00簽到，09:00正式開始
地點：上海銀星皇冠假日酒店 銀星2廳（四樓）
地址：上海市長寧區番禺路400號，近交通大學地鐵站（10號線、11號線）
主講人：Korcan Kucukcoskun博士，英文授課，提供中文翻譯
費用：免費
報名截止時間：3月15日
主講人簡介：
Korcan Kucukcoskun先生畢業于土耳其伊斯坦布爾科技大學，擁有機械工程學士學位及航空工程碩士學位。此后他在法國里昂中央理工大學攻讀并獲得博士學位，并在2012年發表文章《低速風扇的自由和分散聲場預測》。
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氣動仿真的相關專題、標簽、搜索
氣動仿真的最新內容
本研究為基于Fluent的汽車外氣動仿真開發提供了全新的標準化流程。結合新版HPC Ultimate License的使用，大幅降低了整車仿真成本，同時為后續GPU大規模并行計算的部署提供了關鍵的license支撐，為整車氣動開發提供了高效經濟的數字化解決方案。
挑戰/需求
隨著車型開發節奏加快及虛擬開發比重提升，傳統外氣動仿真流程長、效率低的問題日益凸顯。
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4/23, 深圳
Ansys Fluent多相流高級培訓
Fluent、CFX
5/7, 上海
高密度復雜PKG/PCB PI分析新流程
SIwave PSI、CPA
5/13, 北京/上海
Fluent氣動噪聲仿真分析培訓
在航模的研發過程中，天洑將提供核心自主軟件，幫助同學們解決從設計到優化的全流程難題：
智能熱流體仿真軟件AICFD：可進行飛行器氣動仿真，精確計算升力、阻力及表面壓力分布，通過數字化手段驗證氣動布局的合理性。
智能結構仿真軟件AIFEM：可進行飛行器的結構強度仿真，在保證強度的前提下，實現極致的輕量化設計，讓飛行器飛得更高、更遠。
本案例對圓柱繞流的氣動噪聲展開了仿真計算。主要涉及到二維模型LES大渦模擬的開啟、FW-H模型的使用。計算模型簡單，為氣動噪聲常用的驗證模型。通過對該案例的學習，后續可以通過該方法對各類航空航天、船舶等領域的氣動噪聲展開預報。
p class="ql-align-justify"> 神工坊?技術團隊依托我國最先進的國產自主超級計算機神威·太湖之光，<strong>自主研制了結構網格自適應框架</strong>（SAMR[1]）與<strong>格子玻爾茲曼流場求解器</strong>（LBM[2],Lattice Boltzmann Method)，形成了自主數值風洞軟硬件基礎框架，可以高效地為汽車氣動仿真賦能
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屋頂冷水機組氣動噪聲分析7個月前
氣動噪聲的直接仿真需求解包含流體運動和聲波傳播的全流場方程（如 Navier-Stokes 方程），但聲波的能量遠低于流體動能（通常差 10?-10?量級），直接求解會因數值精度問題難以捕捉噪聲信號。
聲學波動方程：
? 其中p為聲壓，c為聲速，?2為拉普拉斯算子。
總結
基于 LBM 算法的 CFD 軟件 ultraFluidX 對某款商用水冷機組進行了氣動噪聲仿真分析，計算采樣多GPU 加速，仿真效率高。
FW-H 用于模擬聲源到麥克風位置的聲傳播，將噪聲源和聲傳播計算解耦。FW-H 的聲源”復制粘貼”功能，可重構多個噪聲源疊加的效果。
