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本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格模型（RBM)，對(duì)螺旋槳敞水水動(dòng)力性能問(wèn)題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)4119槳的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)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(jì)算了進(jìn)速系數(shù)為0.4的工況，計(jì)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(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值更為接近。

偽瞬態(tài)作用</strong></p><p> </p><p><br></p><p>為什么要使用偽瞬態(tài)的算法？偽瞬態(tài)的作用實(shí)際上是增加收斂性的，當(dāng)你的穩(wěn)態(tài)計(jì)算收斂性不好時(shí)，可以將穩(wěn)態(tài)計(jì)算更改為偽瞬態(tài)計(jì)算，收斂性會(huì)增強(qiáng)。</p><p><br></p><p>當(dāng)然還可以通過(guò)前面所說(shuō)的降低松弛因子的方式來(lái)增強(qiáng)收斂性。

圖3.ICEM繪制的網(wǎng)格塊形狀以及質(zhì)量如圖3所示，利用ICEM塊繪制的方法，可以將網(wǎng)格質(zhì)量提升至0.85以上，一般認(rèn)為網(wǎng)格的雅各比矩陣值在0.3以上就可以進(jìn)行有限元計(jì)算，雅各比矩陣值在0.5以上視為優(yōu)質(zhì)網(wǎng)格，本算例滿足接下來(lái)的fluent瞬態(tài)仿真。

“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)在16核下的計(jì)算速度就超過(guò)了其他仿真云平臺(tái)在64核下的計(jì)算速度，且在32核下的計(jì)算速度也優(yōu)于其他仿真云平臺(tái)在128核下的計(jì)算速度。五、結(jié)論綜上所述，“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)在進(jìn)行Fluent瞬態(tài)仿真分析時(shí)，其性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他仿真云平臺(tái)的。

<p><strong>1.穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)&nbsp;</strong></p><p> </p><p>穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)是流體計(jì)算為了方便而提出的概念，實(shí)際上任何流動(dòng)、傳熱問(wèn)題都應(yīng)該是瞬態(tài)的，因?yàn)檫@些現(xiàn)象總是在時(shí)間維度上進(jìn)行的。

</li><li>此處穩(wěn)態(tài)計(jì)算的結(jié)果將作為后面瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果的初始值，這樣計(jì)算可加快瞬態(tài)計(jì)算的收斂性。</li></ol><p><br></p><p><strong>3.4 單位設(shè)置</strong></p><p><br></p><p>Fluent壓力的默認(rèn)單位為Pa，為方便起見(jiàn)，設(shè)置壓力單位為atm。

<p>本案例利用Fluent中的滑移網(wǎng)格（RBM）模型，對(duì)離心泵性能問(wèn)題進(jìn)行了瞬態(tài)仿真計(jì)算。該案例僅對(duì)離心泵的瞬態(tài)計(jì)算進(jìn)行了簡(jiǎn)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?

具體的網(wǎng)格劃分如下圖所示：3 FLUENT 流場(chǎng)設(shè)置3.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入 由于本文要進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算，因此需要通過(guò)瞬態(tài)計(jì)算，對(duì)渦脫落的進(jìn)行捕捉，因此采用瞬態(tài)計(jì)算，相關(guān)設(shè)置如下圖所示。

3 Fluent Meshing 設(shè)置3.1 網(wǎng)格設(shè)置采用 Fluent meshing 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用四面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對(duì)應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。具體的網(wǎng)格劃分如下圖所示：4 FLUENT 設(shè)置4.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入首先導(dǎo)入網(wǎng)格，然后勾選為瞬態(tài)計(jì)算，并選擇壓力基求解器。

變形邊界的設(shè)置 計(jì)算及結(jié)果分析 1）選擇時(shí)間步長(zhǎng)齒輪泵流場(chǎng)計(jì)算為瞬態(tài)計(jì)算，時(shí)間步長(zhǎng)是一個(gè)很重要的參數(shù)，在選擇時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)遵循的一個(gè)基本原則是一定要保證能夠解析時(shí)間相關(guān)的特征，同時(shí)要確保求解的穩(wěn)定性。

3.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入 由于本文考慮了液艙晃蕩，因此必須采用瞬態(tài)計(jì)算，同時(shí)為了更為便捷的進(jìn)行雙向流固耦合的動(dòng)網(wǎng)格計(jì)算，此處采用重力加速度模擬晃蕩加速度。3.2 晃蕩加速度設(shè)置 位移振幅為0.04m、頻率為0.92Hz。

這里主要設(shè)置入口速度和水力直徑，參數(shù)輸入選擇New Input Parameter，設(shè)置參數(shù)名稱和數(shù)值，可選擇作為輸入?yún)?shù)還是輸出參數(shù) 最后進(jìn)行計(jì)算設(shè)置，如果是瞬態(tài)計(jì)算，可以對(duì)時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置 計(jì)算完成后，可以將計(jì)算結(jié)果作為輸出參數(shù)

這種熱流體系統(tǒng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）分析的準(zhǔn)確性取決于計(jì)算方法的選擇。該文章介紹了使用商用Simerics MP+軟件對(duì)離心泵進(jìn)行CFD分析的兩種不同方法：瞬態(tài)（即動(dòng)網(wǎng)格）方法和MRF方法。此外，還將使用車(chē)輛冷卻液液壓系統(tǒng)CFD模擬獲得的流量和壓降數(shù)據(jù)與臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行了比較。瞬態(tài)方法計(jì)算了泵葉片的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，得到了葉片幾何瞬時(shí)位置下的瞬時(shí)流量解。

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。

<p class="ql-align-justify">本案例將采用Fluent進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算，進(jìn)行垂直軸風(fēng)力機(jī)仿真分析。</p><p>1.

本案例采用MRF多運(yùn)動(dòng)參考坐標(biāo)系方法模擬動(dòng)域，該方法為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，求解時(shí)間相對(duì)較短。當(dāng)然也可以用滑移網(wǎng)格（mesh motion），只能瞬態(tài)計(jì)算，但是，可以模擬實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。按下圖設(shè)定旋轉(zhuǎn)域的角速度，FLUENT角速度的方向采用右手定則。本案例設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸為+z，角速度為負(fù)值，實(shí)際上旋轉(zhuǎn)軸為-Z，根據(jù)右手定則，表示的旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。

本案例利用Fluent對(duì)護(hù)衛(wèi)艦經(jīng)典模型SFS2進(jìn)行靜態(tài)流場(chǎng)計(jì)算。本文僅計(jì)算了來(lái)流速度為20.6m/s的工況，計(jì)算結(jié)果與相關(guān)實(shí)驗(yàn)較為接近。1 workbench 設(shè)置1.1 選擇流體流動(dòng)（帶有Fluent 網(wǎng)格劃分功能的Fluent）2 SCDM 設(shè)置2.1 導(dǎo)入幾何下圖為SFS2幾何結(jié)構(gòu)圖。下圖為計(jì)算域幾何圖。

本案例應(yīng)用Fluent Turbo工作流設(shè)置流體流動(dòng)模擬來(lái)評(píng)估1.5級(jí)壓縮機(jī)的性能。Turbo工作流可以在Fluent中很容易地進(jìn)行渦輪機(jī)械分析設(shè)置，允許在其中描述渦輪機(jī)器的類型及其參數(shù)配置，導(dǎo)入計(jì)算網(wǎng)格，并定義渦輪相關(guān)的工況條件，創(chuàng)建渦輪機(jī)械特定拓?fù)浜蛨?bào)告工具。 注意：Turbo工作流是Fluent最新版本提供的功能。

本文闡述了Fluent并行計(jì)算的基本原理，同時(shí)探討通過(guò)AVX2指令集加速、GPU加速以及超線程等技術(shù)手段來(lái)提高計(jì)算效率。01 什么是Fluent并行計(jì)算 Fluent的并行求解器通過(guò)協(xié)同運(yùn)作多個(gè)進(jìn)程來(lái)計(jì)算大型問(wèn)題，這些進(jìn)程既可以在同一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備上運(yùn)行。

2 計(jì)算流程 啟動(dòng)Workbench，讀取文件 TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz 添加Fluent模塊，計(jì)算模塊如下圖所示 雙擊 D2單元格進(jìn)入Fluent 3 Fluent計(jì)算