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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。

基于Fluent風(fēng)沙兩相流路基周圍流場(chǎng)數(shù)值模擬分析 本課程基于Fluent風(fēng)沙兩相流路基周圍流場(chǎng)數(shù)值模擬分析，從建模到網(wǎng)格劃分，以及相關(guān)設(shè)置進(jìn)行了講解，并運(yùn)用tecplot軟件進(jìn)行了后處理；其中許多點(diǎn)作者花費(fèi)了大量時(shí)間進(jìn)行理解，例如風(fēng)速輪廓線的設(shè)置以及求解設(shè)置中相關(guān)參數(shù)的取值，讀者可在本課程基礎(chǔ)進(jìn)行拓展延申，節(jié)省前期大量時(shí)間，使得可以讓許多時(shí)間花費(fèi)在研究上。

對(duì)撞擊流式反應(yīng)器的研究目前也相當(dāng)成熟，利用數(shù)值模擬方法對(duì)撞擊流式反應(yīng)器進(jìn)行流場(chǎng)分析是常用的技術(shù)手段。利用FLUENT軟件對(duì)某撞擊流反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬手段對(duì)其幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，探索得到其最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。以某結(jié)構(gòu)參數(shù)的反應(yīng)器為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。通過(guò)精細(xì)的網(wǎng)格劃分和仿真設(shè)置，模擬了反應(yīng)器內(nèi)部的流場(chǎng)特性，以云圖和流線方式顯示反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)的速度分布和壓力分布。

本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場(chǎng)景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場(chǎng)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(lái)看下基于SimForge?高性能仿真云平臺(tái)的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺(tái)效率對(duì)比的情況。

二、網(wǎng)格劃分及Fluent計(jì)算設(shè)置 Fluent超音速計(jì)算的方法主要包括網(wǎng)格劃分、邊界條件的設(shè)定、數(shù)值求解和后處理。首先，需要將計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分、將氣體流動(dòng)區(qū)域劃分為有限數(shù)量的網(wǎng)格單元。然后，需要根據(jù)實(shí)際問(wèn)題和流動(dòng)特性設(shè)定邊界條件，接下來(lái)利用數(shù)值方法對(duì)Navier-Stokes方程組進(jìn)行離散化和求解，得到流場(chǎng)的數(shù)值解。最后通過(guò)后處理對(duì)數(shù)值解進(jìn)行分析和可視化，得到流場(chǎng)參數(shù)和氣動(dòng)特性。

3.3 流場(chǎng)速度分析流場(chǎng)在 t=1.5 s 時(shí)刻的速度分布如圖 10 所示。由圖可知，管壁附近的流速較小，管軸區(qū)域的流速較大，而且越靠近漸縮針嘴部分，流速越大，最終在針嘴出口處速度達(dá)到最大。因?yàn)閷?em>流的流動(dòng)特性，管壁附近的流體受到壁面的影響，因此越靠近針嘴部分，在相同時(shí)間內(nèi)顆粒下落速度越快，這與圖 7所示顆粒的速度趨勢(shì)吻合。

從仿真的動(dòng)畫可以看出，四個(gè)入口的液體通過(guò)旋流噴嘴后，在噴嘴處形成倒錐角的空心錐，這是旋流離心噴嘴的特點(diǎn)。最終仿真的噴嘴內(nèi)流場(chǎng)結(jié)果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合度很高，離心噴嘴的噴口處出空心錐的錐角為30度，該仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。將內(nèi)流場(chǎng)仿真的錐角、流速等相關(guān)參數(shù)通過(guò)后處理軟件提取之后，輸入到PDM仿真模塊中，通過(guò)自研的工程霧化模型進(jìn)行霧化仿真。

關(guān)鍵詞：FLUENT，多通道，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，計(jì)算流體力學(xué)，流場(chǎng)特性利用FLUENT軟件對(duì)多通道裝置進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬手段對(duì)其幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，探索得到其最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為壓降和單通道流量。以某一確定結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的多通道裝置為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。

在該組織中，AVL FIRE? M（簡(jiǎn)稱AVL FIRE M）是唯一可以完整執(zhí)行噴嘴流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)過(guò)程的仿真分析工具。本文中所介紹的內(nèi)容已經(jīng)在ECN2022年度會(huì)議中進(jìn)行了展示，并得到了廣泛認(rèn)可。 AVL FIRE M解決方案的獨(dú)特之處在于其仿真分析流程包含了噴嘴內(nèi)部流動(dòng)分析和發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)過(guò)程分析的全過(guò)程。

2風(fēng)扇氣動(dòng)噪聲分析 2.1噪聲分析步驟 在 Fluent 中對(duì)于風(fēng)機(jī)噪聲的仿真是分為兩個(gè)部分先后完成的： （1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對(duì)風(fēng)扇流場(chǎng)中的瞬態(tài)控制方程求解獲得流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定值，通過(guò)計(jì)算結(jié)果得到風(fēng)扇的噪聲源（即風(fēng)扇葉片上的動(dòng)態(tài)載荷）； （2） 接下來(lái)則是通過(guò)求解 FW-H 模型的方法對(duì)風(fēng)機(jī)載荷進(jìn)行分析并得到噪聲值。

10、Fluent 仿真動(dòng)畫ANSYS CFD配置清單04類別名稱功能簡(jiǎn)述建模/幾何前處理ANSYS SCDM支持對(duì)任意來(lái)源CAD模型的直接修改、簡(jiǎn)化用于仿真分析網(wǎng)格劃分ANSYS FluentMeshing適用于復(fù)雜幾何模型的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分，可生成四面體

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。