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第 1 單元：使用 ANSYS Fluent 容錯(cuò)網(wǎng)格劃分進(jìn)行 CFD 流動(dòng)分析：（i） 課程簡(jiǎn)介（ii） 使用 ANSYS Fluent 容錯(cuò)網(wǎng)格劃分通過(guò)殼管換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析（iii） 使用 ANSYS Fluent 容錯(cuò)網(wǎng)格劃分通過(guò)逆流換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析 （iv） 使用 ANSYS Fluent 容錯(cuò)網(wǎng)格劃分通過(guò)錯(cuò)流換熱器進(jìn)行 CFD 傳熱分析 （v） 通過(guò)冷凝器換熱器進(jìn)行

使用 CFD 求解器運(yùn)行仿真并通過(guò)求解控制方程來(lái)分析流體流動(dòng)行為。 高質(zhì)量網(wǎng)格生成以提高仿真精度 網(wǎng)格質(zhì)量越高，對(duì)流體系統(tǒng)行為的分析就越準(zhǔn)確。Voronoi 圖和 Delaunay 三角剖分等工具有助于生成非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格以定義復(fù)雜的幾何流域。在此域中，可以離散化和求解控制偏微分方程，以了解流動(dòng)行為及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

本文將執(zhí)行一個(gè)單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進(jìn)行流體域的建立和CFD網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入至Fluent求解器進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算，得到流體與固體界面的壓強(qiáng)信息，隨后將Fluent中計(jì)算得到的壓力信息映射至結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，并使用Optistruct求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。

Ansys 2022 R1新版本中流體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)重要的功能改進(jìn)，主要包括GUI的更新，容錯(cuò)幾何網(wǎng)格劃分流程改善、GPU加速增強(qiáng)，求解器穩(wěn)定性的改善以及后處理功能的更新等，加快了網(wǎng)格剖分、設(shè)置和求解速度。

有限元網(wǎng)格剖分基本原則有限元網(wǎng)格剖分需要考慮的問(wèn)題較多，所劃分的網(wǎng)格形式對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算規(guī)模將產(chǎn)生直接影響，需要考慮的主要基本原則包括網(wǎng)格單元類型、網(wǎng)格疏密、網(wǎng)格數(shù)量、單元階次等。網(wǎng)格單元類型：網(wǎng)格剖分時(shí)的單元類型取決于物體結(jié)構(gòu)本身的形狀特點(diǎn)、綜合載荷、約束等情況，所選的單元類型應(yīng)能逼近實(shí)際的受力狀態(tài)，單元形狀應(yīng)能接近實(shí)際邊界輪廓，下表列舉了一些常用的典型單元和其應(yīng)用情況。

圖 3 ICFD根據(jù)流場(chǎng)壓力變化進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格重新剖分 2.3流體與結(jié)構(gòu)耦合分析 LS-Dyna求解器的主要目標(biāo)不僅是解決 Navier Stokes 方程，而且希望解決完全耦合的 FSI 流-固耦合問(wèn)題，其中結(jié)構(gòu)部分可以是 任何拉格朗日模型。因此，力學(xué)問(wèn)題的設(shè)置與傳統(tǒng)的 LS-DYNA 分析相同。

物理場(chǎng)邊界條件網(wǎng)格剖分質(zhì)量是影響計(jì)算過(guò)程收斂性和計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，網(wǎng)格剖分質(zhì)量越高，計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性也越高，但過(guò)于精細(xì)的剖分單元對(duì)計(jì)算機(jī)的要求越苛刻，因此，在仿真計(jì)算中僅對(duì)閥片柱進(jìn)行網(wǎng)格加密，其他零件在保持計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，選擇適當(dāng)?shù)?em>剖分精度。網(wǎng)格剖分分布如圖5所示。圖5.

快捷網(wǎng)格剖分</p><p class="ql-align-justify">伏圖-電子散熱模塊具備跨尺度的正交六面體網(wǎng)格剖分能力，能對(duì)數(shù)萬(wàn)量級(jí)個(gè)數(shù)的自建模型和導(dǎo)入模型進(jìn)行快速穩(wěn)定的網(wǎng)格剖分，支持?jǐn)?shù)億量級(jí)網(wǎng)格單元數(shù)量的剖分與顯示，并且支持八叉樹(shù)網(wǎng)格，對(duì)導(dǎo)入體等不規(guī)則元件可方便快捷的劃分網(wǎng)格。

Ansys 2022 R1新版本中流體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)重要的功能改進(jìn)，主要包括GUI的更新，容錯(cuò)幾何網(wǎng)格劃分流程改善、GPU加速增強(qiáng)，求解器穩(wěn)定性的改善以及后處理功能的更新等，加快了網(wǎng)格剖分、設(shè)置和求解速度。

本文描述了如何在Fluent Meshing及Ansys Meshing模塊中創(chuàng)建周期性網(wǎng)格的步驟。

因此，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格仍然是網(wǎng)格高端技術(shù)的象征，目前，專業(yè)網(wǎng)格處理器ICEM-CFD主要以這種技術(shù)為主，在CFD和CTD計(jì)算領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格仍然是網(wǎng)格剖分的首選。

動(dòng)網(wǎng)格模型可以求解剛性運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或者平動(dòng)問(wèn)題，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，注射器中的活塞運(yùn)動(dòng)，機(jī)翼的副翼、襟翼在飛行過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)等;還可以計(jì)算邊界發(fā)生形變的問(wèn)題，如氣球充氣的過(guò)程、飛行器的氣動(dòng)彈性問(wèn)題等，FLUENT 提供的六自由度動(dòng)網(wǎng)格模型求解器可以定義和描述邊界或運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀況，可用于解決多體分離過(guò)程。

2014 年：GPU 加速卸載和伴隨求解器雖然圖形處理單元 (GPU) 技術(shù)如今備受關(guān)注，但在 2014 年的 Fluent 中引入了使用 GPU 作為 CFD 加速器的概念以及 NVIDIA AmgX 求解器。

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(kù)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。

此標(biāo)準(zhǔn)可以基于單元格寄存器值或表達(dá)式。使用下拉菜單選擇方法 Coarsening Criterion(粗化標(biāo)準(zhǔn)) Fluent用來(lái)確定何時(shí)對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行粗化的準(zhǔn)則。此標(biāo)準(zhǔn)可以基于單元格寄存器值或表達(dá)式。

于是，我們推出了HFSS網(wǎng)格融合功能（HFSS Mesh Fusion），它可以通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)中某個(gè)部分進(jìn)行單獨(dú)地網(wǎng)格剖分，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模系統(tǒng)的分析。

圖1 導(dǎo)流片表面混合油流動(dòng)示意圖(端面視角) 基于Fluent對(duì)混合油導(dǎo)流的仿真分析，在對(duì)模型進(jìn)行修正后，再設(shè)定有關(guān)環(huán)境變量。3.2 劃分網(wǎng)格導(dǎo)流片模型是帶有一定弧度的曲面，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在網(wǎng)格劃分過(guò)程中，由于在建立原始模型時(shí)，有些建模過(guò)程產(chǎn)生了尖角、分隔線等，這些不利于網(wǎng)格劃分精度，甚至有可能會(huì)中斷網(wǎng)格劃分，因此在進(jìn)行網(wǎng)格劃分之前，需要對(duì)分析的模型進(jìn)行檢修。

新版支持多種仿真分析類型應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景仿真需求作為面向全球開(kāi)發(fā)者的CAE軟件集成平臺(tái)，ZWMeshWorks具備強(qiáng)拓展性的框架、規(guī)范的數(shù)據(jù)接口、強(qiáng)大自主的混合建模技術(shù)、高效的網(wǎng)格剖分器和豐富的后處理能力。本次發(fā)布的2022版實(shí)現(xiàn)了對(duì)線面體進(jìn)行靈活的網(wǎng)格剖分、對(duì)復(fù)雜裝配體全局和局部網(wǎng)格剖分等實(shí)用功能，可有效提高仿真精度。

改進(jìn)了分布式網(wǎng)格融合求解器的HPC性能 – 在使用網(wǎng)格融合時(shí)，提高了硬件利用率和仿真效率。 2、Ansys Icepak w/AEDT 新的網(wǎng)格劃分增強(qiáng)功能 – 階梯網(wǎng)格劃分（2D多級(jí)），可捕獲單個(gè)層和細(xì)節(jié)，從而產(chǎn)生魯棒性更強(qiáng)的PCB網(wǎng)格，可在堆疊和分層結(jié)構(gòu)上發(fā)揮作用。該增強(qiáng)功能也被用于滑動(dòng)條形網(wǎng)格剖分中。