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射流霧化ANSYSCFD仿真應(yīng)用01ANSYS CFD 霧化仿真應(yīng)用單個(gè)液滴破碎過(guò)程CFD仿真（袋破裂模式）? HP噴嘴噴霧的仿真與測(cè)量結(jié)果對(duì)比德爾福·汽車系統(tǒng)工程師使用ANSYS Fluent準(zhǔn)確描述噴嘴流動(dòng)力學(xué)和破碎過(guò)程特征。

2020 年推出的使用 AIAD 轉(zhuǎn)變的具有液滴夾帶和再吸收的氣體-液體流動(dòng)同年，Fluent 推出了電池充電/放電過(guò)程中鋰 (Li) 離子傳輸?shù)乃矐B(tài)模擬，為鋰離子電池的 3D 電化學(xué)提供了完整的商業(yè)解決方案。

計(jì)算網(wǎng)格采用多面體網(wǎng)格，在fluent meshing中生成，并對(duì)喉部高速剪切區(qū)及近壁區(qū)域進(jìn)行了局部加密，以確保能夠準(zhǔn)確捕捉核心流動(dòng)特征和顆粒軌跡。最終網(wǎng)格總量約為525萬(wàn)單元，網(wǎng)格質(zhì)量大于0.6，滿足計(jì)算精度要求。

Fluent穩(wěn)態(tài)問(wèn)題的仿真，與時(shí)間無(wú)關(guān)，計(jì)算收斂后最終得到一個(gè)包含結(jié)果數(shù)據(jù)的.dat文件；而Fluent瞬態(tài)問(wèn)題的仿真過(guò)程與時(shí)間有關(guān)，用戶根據(jù)仿真需求設(shè)定保存數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，在每個(gè)間隔時(shí)刻有一個(gè)包含該時(shí)刻結(jié)果數(shù)據(jù)的.dat文件，最終是一系列按時(shí)間排序的.dat文件，如圖1所示。

依據(jù)手上仿真的工況，參考下面Fluent提供的5種顆粒類型，從而選擇合適你需要的顆粒類型。在DPM模型中，提供了5種仿真類型。并不是所有顆粒類型都能選用的，有些顆粒類型需要配合其他模型一起打開才能選到的。 從上面DPM面板中看到，提供了下面5種顆粒類型：Massless, Inert, Droplet, Combusting和 Multicomponent。1.

● SprayPro功能特點(diǎn)01 高精度霧化仿真· 采用Level Set距離函數(shù)法來(lái)追蹤氣液相界面，相比傳統(tǒng)VOF法，氣液相界面更尖銳，有利于精準(zhǔn)捕捉霧化液滴。· 兼容空化模型，可用于高精度分析噴嘴處由于高速流動(dòng)引起的空化現(xiàn)象對(duì)霧化結(jié)果的影響。· 提供歐拉框架下三維高保真霧化仿真分析，以及對(duì)二次破碎后微小液滴的拉格朗日顆粒描述，使用于后續(xù)的燃燒仿真計(jì)算。

對(duì)于復(fù)雜曲面（如葉片翼型），可通過(guò)“Simplify”功能減少局部細(xì)節(jié)，提升網(wǎng)格生成效率。 1.2 流體域抽取創(chuàng)建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準(zhǔn)備”選項(xiàng)卡，使用“外殼”工具沿風(fēng)機(jī)周圍生成長(zhǎng)方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數(shù)值。建議尺寸為風(fēng)機(jī)幾何的20-30倍。

圖1 仿真后處理，是將ANSYS Fluent計(jì)算完成后的結(jié)果進(jìn)行展示和交流的有效手段。ANSYS Workbench平臺(tái)下的CFD-Post模塊功能全面，操作性強(qiáng)，非常適合用于Fluent計(jì)算結(jié)果的后處理。CFD-Post后處理的基本流程是：確定位置à通過(guò)變量/表達(dá)式提取數(shù)據(jù)à在給定位置生成數(shù)據(jù)。 因此對(duì)于后處理而言，“位置”的概念是非常重要的。

特別適合無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)工程師快速掌握復(fù)雜氣動(dòng)外形的工業(yè)級(jí)網(wǎng)格生成策略、CFD工程師學(xué)習(xí)多物理場(chǎng)仿真的網(wǎng)格適應(yīng)性優(yōu)化方法，以及航空航天領(lǐng)域研究人員構(gòu)建高升力構(gòu)型數(shù)值模擬的技術(shù)框架。 ?1 導(dǎo)入幾何模型 在固定翼無(wú)人機(jī)流場(chǎng)仿真中，Fluent Meshing的網(wǎng)格劃分流程始于幾何模型的預(yù)處理階段。

，轉(zhuǎn)速340r/min；定義動(dòng)域和靜域間的“Interface”；壓力分布云圖；離心泵水力效率計(jì)算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié)目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高；筆者之前也做過(guò)多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問(wèn)題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入

離心泵水力效率計(jì)算公式（Fluent Moment 查看離心泵扭矩M-N/S）； 四、總結(jié) 目前，對(duì)于離心泵CFD仿真應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，計(jì)算仿真精度也非常高； 筆者之前也做過(guò)多次關(guān)于離心泵的仿真分析，但不確認(rèn)是什么原因（可能是三維軟件軟件間的兼容性問(wèn)題）導(dǎo)致拿到的三維模型導(dǎo)入

Fluent Meshing簡(jiǎn)介 -集成于FLUENT操作環(huán)境中(Meshing Mode) -基于TGRID 發(fā)展完善 -包含從CAD導(dǎo)入到體網(wǎng)格生成的完整流程 -兩套工作環(huán)境：基于樹狀列表Outline based-(舊工作流程) 、基于流程(模板）Workflow based

由于AMOP的自適應(yīng)ML特性，它將通過(guò)使用多個(gè)參數(shù)組合來(lái)運(yùn)行Fluent仿真，從而生成其余的數(shù)據(jù)。如果選擇局部細(xì)化，AMOP會(huì)針對(duì)那些元模型質(zhì)量最有潛力提升的區(qū)域進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，而全局細(xì)化更具探索性。如果選擇全局細(xì)化，AMOP將添加新的設(shè)計(jì)點(diǎn)，直至達(dá)到一定水平的預(yù)測(cè)質(zhì)量或超過(guò)最大計(jì)算次數(shù)為止。

ANSYS收購(gòu)SCDM后，在其中添加了大量與仿真相關(guān)的前處理功能，使得其更適合進(jìn)行仿真計(jì)算前處理，這其中包括一些幾何修復(fù)、計(jì)算區(qū)域提取等功能，在最近的幾何版本，甚至添加了網(wǎng)格生成功能。 SCDM的操作習(xí)慣與DM不同，其并非采用參數(shù)化特征建模方式，而是使用直接建模，所有的幾何操作全部通過(guò)鼠標(biāo)拖拽來(lái)完成。在對(duì)仿真模型前處理過(guò)程中，這種操作方式無(wú)疑會(huì)極大地提高工作效率。

1.4邊界條件設(shè)定與旋轉(zhuǎn)模型選取 完成網(wǎng)格生成后需進(jìn)行邊界條件的設(shè)置。

在Fluent-Meshing中以skewness≤0.8為標(biāo)準(zhǔn)生成面網(wǎng)格，面網(wǎng)格最大尺寸34.2mm，最小尺寸2.1mm，并施加全局曲率細(xì)化控制和鄰近細(xì)化控制。后基于面網(wǎng)格生成多面體體網(wǎng)格，體網(wǎng)格和面網(wǎng)格最大尺寸相同，盡量保證cell quality≥0.15。

Ansys技術(shù) 方案 ‐ ANSYS Fluent內(nèi)有著豐富的多相流模型離散相位模型(DPM)，流體模型體積(VOF)，VOF to DPM，以及液膜模型等能夠幫助解決噴霧仿真中遇到的問(wèn)題，通過(guò)仿真可以了解噴霧液滴的粒徑大小，停留時(shí)間，了解是否有流動(dòng)死區(qū)，獲得整個(gè)流場(chǎng)的溫度等 推薦Ansys模塊 ‐ ANSYS CFD Premium + HPC pack

1 引言 Fluent Meshing中的Fault Tolerant流程為模擬復(fù)雜模型外氣動(dòng)帶來(lái)了一定的便捷。本文以一架縮比模型戰(zhàn)機(jī)為例說(shuō)明 Fluent對(duì)于一個(gè)極端復(fù)雜模型的外氣動(dòng)的仿真流程，僅供示例，部分參數(shù)的取值不具有實(shí)際工程意義，在工程中需按照實(shí)際情況合理設(shè)置網(wǎng)格、計(jì)算域和計(jì)算參數(shù)等。