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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。

四、仿真平臺對比進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械瞬態(tài)分析時，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。

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)計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

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)計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

本案例利用Fluent中的6DOF模型與滑移網(wǎng)格，對垂直軸風(fēng)力機(jī)被動旋轉(zhuǎn)展開了相關(guān)仿真計算，本案例僅進(jìn)行了簡單的教學(xué)演示，依據(jù)該案例的設(shè)置方法，后續(xù)可以對不同的垂直軸風(fēng)力機(jī)展開更為精準(zhǔn)復(fù)雜的仿真計算。

本案例利用Fluent的MRF模型，對TTCP模型氣動性能問題進(jìn)行了仿真計算。該案例僅對TTCP模型的彈體穩(wěn)妥旋轉(zhuǎn)計算進(jìn)行了簡單演示，后續(xù)將對其各項氣動性能參數(shù)繼續(xù)計算。本文僅計算了馬赫數(shù)為1.1、攻角為4°的工況，并展開相關(guān)的后處理計算。

<p>本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格（RBM）模型，對離心泵性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計算。該案例僅對離心泵的瞬態(tài)計算進(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。本文的相關(guān)設(shè)置依托于<a href="https://mp.weixin.qq.com/s?

本案例利用Fluent的RBM模型，對TTCP模型氣動性能問題進(jìn)行了仿真計算。相關(guān)設(shè)置見Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)卷弧翼彈箭氣動仿真。本案例以該文章的計算結(jié)果為初始值，展開了旋轉(zhuǎn)卷弧翼彈箭氣動仿真計算。所有設(shè)置一致，因此進(jìn)行如下兩步設(shè)置。注意：由于計算資源，此處計算對網(wǎng)格進(jìn)行了簡化，如果要進(jìn)行準(zhǔn)確計算，請下載相關(guān)案例自行進(jìn)行精細(xì)網(wǎng)格劃分?。?！

本案例利用Fluent中的MRF模型，對離心泵性能問題進(jìn)行了仿真計算。該案例僅對離心泵的穩(wěn)態(tài)計算進(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)計相關(guān)模型，實(shí)際計算時采用3m/s的速度入口。

<p>本案例基于COMSOL軟件模擬了微波爐內(nèi)物體在旋轉(zhuǎn)盤上邊旋轉(zhuǎn)邊加熱的過程，模擬結(jié)果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/f758a3e020c4430bb20dcf0c1f295ca1.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作！

圖8 氣墊輥兩端入口處壓力3 結(jié)論與展望本研究基于Ansys Fluent軟件，通過數(shù)值模擬方法研究了吹膜旋轉(zhuǎn)牽引氣墊輥的出風(fēng)均勻性。通過模擬結(jié)果的分析，得出了對氣墊輥設(shè)計和優(yōu)化的一些有益指導(dǎo)，為吹膜工藝的改進(jìn)提供了理論支持。在該仿真案例中，通過中心管設(shè)計兩端小孔徑大孔距，中間大孔徑小孔距，對空氣在氣墊輥內(nèi)部分配經(jīng)過模擬仿真驗(yàn)證，氣墊輥出風(fēng)風(fēng)速及均勻性滿足使用要求。

基于全面提升后的旋轉(zhuǎn)葉片設(shè)計、仿真和優(yōu)化解決方案，用戶可更加方便、快捷的應(yīng)對各類旋轉(zhuǎn)葉片氣動性能及噪聲的優(yōu)化挑戰(zhàn)。

壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)失速 壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)失速失速現(xiàn)象可能對壓縮機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害，因此預(yù)測在何種工況下會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速的現(xiàn)象就顯得十分有必要。在本次介紹的算例中，就使用法國電力（EDF）開發(fā)的通用計算流體力學(xué)（CFD）求解器 code_saturne進(jìn)行數(shù)值模擬，并將仿真結(jié)果同實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)以及FLUENT商業(yè)軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，證明了code_saturne進(jìn)行可壓縮流場仿真計算的可信性。

為了對改進(jìn)后的k-ω SST湍流模型，在Code_Saturne中測試了旋轉(zhuǎn)管流的經(jīng)典驗(yàn)證算例，模擬繞軸向旋轉(zhuǎn)的管道中的氣流流場。 算例中流場對應(yīng)的雷諾數(shù)（Re）為5800，測試不同羅斯貝數(shù)(Ro)下的模擬結(jié)果并同DNS仿真結(jié)果以及FLUENT商業(yè)流體力學(xué)軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了改進(jìn)后的k-ω SST湍流模型對于旋轉(zhuǎn)流場湍流特征的捕捉精度。

本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計算。該案例僅對4119槳的瞬態(tài)計算進(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。本文僅計算了進(jìn)速系數(shù)為0.4的工況，計算結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)較為接近。與Fluent MRF 旋轉(zhuǎn)機(jī)械（一）的結(jié)果相比，瞬態(tài)計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值更為接近。

本案例利用Fluent中的MRF模型，對螺旋槳敞水水動力性能問題進(jìn)行了仿真計算。該案例僅對螺旋槳的穩(wěn)態(tài)計算進(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。本文僅計算了進(jìn)速系數(shù)為0.4的工況，計算結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)較為接近。

Rotation Vector根據(jù)右手定則因?yàn)榱蠞L在面向我們的這一側(cè)是順時針旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)軸指向z-方向，那么vector就是（0,0,-1）。在仿真過程中料滾一直在旋轉(zhuǎn)，所以Stop Time設(shè)置長一些，只要超過你設(shè)置的仿真時長就行。Type選擇Rotation，初始速度為-52rpm，而且這里我們認(rèn)為料滾是勻速轉(zhuǎn)動，故旋轉(zhuǎn)加速度為0。