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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。

本文檔提供基于ANSYS的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組溫度場(chǎng)仿真全流程指南，涵蓋幾何處理、網(wǎng)格劃分、求解設(shè)置及后處理等核心環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)用技巧與問題解決方案，助力用戶高效完成熱場(chǎng)分析，支撐機(jī)組熱管理設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化。請(qǐng)使用全英文路徑完成整個(gè)流程。 1.

編輯 接下來就是設(shè)置約束并建立載荷步 ? 編輯 提交計(jì)算 計(jì)算結(jié)果如下： ? 編輯四、總結(jié) 本次分析完成了用Hypermesh為CFD建立流體域并劃分網(wǎng)格，并導(dǎo)入至fluent進(jìn)行流場(chǎng)計(jì)算，然后將fluent里面的壓強(qiáng)結(jié)果映射至OPtistruct的求解模型上，并完成計(jì)算。

完成幾何修復(fù)后，進(jìn)入計(jì)算域定義階段。采用Enclosure功能構(gòu)建長(zhǎng)方體外流場(chǎng)域，其邊界距離無人機(jī)表面需保持一定長(zhǎng)度以消除邊界效應(yīng)。對(duì)于包含發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的內(nèi)流場(chǎng)，需封閉進(jìn)排氣口形成獨(dú)立流體域。此時(shí)通過在機(jī)身內(nèi)部指定流體域標(biāo)記點(diǎn)，結(jié)合Wrap功能生成包裹網(wǎng)格，該過程需調(diào)整包裹增長(zhǎng)率至1.3以避免機(jī)翼尖端（厚度僅0.8mm處）的網(wǎng)格穿透現(xiàn)象。

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）和流體流動(dòng)（Fluent）由于用的版本較老，因此無法通過一個(gè)fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網(wǎng)格，采用了三個(gè)fluent模塊。分別進(jìn)行外部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分、內(nèi)部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分和流場(chǎng)計(jì)算。

在對(duì)齒輪泵進(jìn)行流場(chǎng)仿真計(jì)算時(shí)，通常會(huì)遇到三個(gè)方面的問題：1）嚙合間隙如何處理？2）劃分什么樣的網(wǎng)格？ 3）動(dòng)網(wǎng)格如何設(shè)置？ 下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實(shí)現(xiàn)齒輪泵動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的仿真。

為了確保HVAC內(nèi)部風(fēng)道流場(chǎng)及模擬分析的質(zhì)量，對(duì)風(fēng)機(jī)、出風(fēng)風(fēng)道、擋風(fēng)玻璃劃分的網(wǎng)格加密；前處理軟件采用Hypermesh軟件，網(wǎng)格生成軟件采用Hypermesh+gambit+Tgrid 3種軟件組合，計(jì)算軟件使用Fluent軟件。模型中采用混合網(wǎng)格單元，總共生成9 057 823網(wǎng)格單元。

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）和流體流動(dòng)（Fluent）由于用的版本較老，因此無法通過一個(gè)fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網(wǎng)格，采用了三個(gè)fluent模塊。分別進(jìn)行外部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分、內(nèi)部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分和流場(chǎng)計(jì)算。

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）和流體流動(dòng)（Fluent）由于用的版本較老，因此無法通過一個(gè)fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網(wǎng)格，采用了三個(gè)fluent模塊。分別進(jìn)行外部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分、內(nèi)部流場(chǎng)網(wǎng)格劃分和流場(chǎng)計(jì)算。

在對(duì)齒輪泵進(jìn)行流場(chǎng)仿真計(jì)算時(shí)，通常會(huì)遇到三個(gè)方面的問題：1）嚙合間隙如何處理？2）劃分什么樣的網(wǎng)格？3）動(dòng)網(wǎng)格如何設(shè)置？下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實(shí)現(xiàn)齒輪泵動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的仿真。本文所選取的實(shí)例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。

1.2幾何建模和流場(chǎng)計(jì)算域建立 本案例風(fēng)扇外徑為384mm，輪轂直徑為140mm，輪轂比為0.365，8扇葉均勻分布，外流場(chǎng)建模充分考慮到進(jìn)氣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，入口區(qū)長(zhǎng)度至少為入口處管道直徑的六倍；而出口區(qū)的長(zhǎng)度則應(yīng)保證至少為出口位置管道直徑的十倍；至于旋轉(zhuǎn)流體區(qū)，是指包含了風(fēng)扇本體以及周圍流場(chǎng)的圓柱體區(qū)域，應(yīng)當(dāng)保證其尺寸盡量靠近風(fēng)扇葉片的直徑，最終風(fēng)扇模型和外流場(chǎng)模型分別如下圖所示。

將三維模型導(dǎo)入Hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，當(dāng)然在這里也可直接導(dǎo)入workbench，利用默認(rèn)的mesh工具進(jìn)行網(wǎng)格劃分，但是該工具的網(wǎng)格質(zhì)量無法控制。網(wǎng)格劃分是仿真的基礎(chǔ)，也是較為重要的一步驟，如何劃分高質(zhì)量網(wǎng)格并非本文重點(diǎn)，不在過多闡述。網(wǎng)格劃分效果如下圖。

簡(jiǎn)化后結(jié)合實(shí)際工況使用三維建模軟件建立旋轉(zhuǎn)牽引氣墊輥的幾何模型，考慮到該案例中兩端進(jìn)風(fēng)的大輥面若采用常規(guī)中心管均風(fēng)孔等距均分設(shè)計(jì)存在中間風(fēng)量偏小的問題，該中心管設(shè)計(jì)為兩端小孔徑大孔距，中間大孔徑小孔距，如圖2所示。圖2 幾何模型 1.2 網(wǎng)格劃分設(shè)置針對(duì)旋轉(zhuǎn)牽引氣墊輥的幾何模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格生成，以確保模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

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)入幾何左邊為入口，右邊為出口。3 FLUENT MESHING設(shè)置采用了Fluent meshing進(jìn)行前處理，采用多面體的方法對(duì)體網(wǎng)格進(jìn)行劃分。

圖4 外流場(chǎng)整體示意圖 圖5 內(nèi)流域局部網(wǎng)格示意圖 1.3計(jì)算模型建立 將網(wǎng)格導(dǎo)入到fluent當(dāng)中就行求解設(shè)置，采用壓力基穩(wěn)態(tài)求解器來進(jìn)行求解計(jì)算，首先檢查一下網(wǎng)格，保證最小網(wǎng)格尺寸大于0，之后檢查一下網(wǎng)格尺寸與實(shí)際情況的符合情況。

圖23 流場(chǎng)溫度導(dǎo)入圖24 穩(wěn)態(tài)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果 七、變形及熱應(yīng)力分析 雙擊C5 進(jìn)入靜態(tài)結(jié)構(gòu)計(jì)算模塊右鍵單擊Imported Load 打開右鍵菜單后單擊

周期性顯示后處理 當(dāng)完成所有的求解工作后，通過Fluent的后處理功能可以進(jìn)一步對(duì)完整流場(chǎng)進(jìn)行顯示，如下圖所示，在View中對(duì)周期顯示區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，最終將可視化結(jié)果還原為整個(gè)葉輪，使結(jié)果顯示更加直觀清晰。 如何正確的應(yīng)用Fluent進(jìn)行葉輪機(jī)械的CFD性能評(píng)估，并通過設(shè)計(jì)優(yōu)化方法完成葉輪機(jī)械流體性能的提高。

利用Fluent-Meshing的創(chuàng)造Enclosure的功能或直接在SpaceClaim中提前建立外流場(chǎng)域邊界幾何和加密區(qū)邊界幾何。 利用外氣動(dòng)的相關(guān)原理公式得到來流的邊界條件。

在對(duì)齒輪泵進(jìn)行流場(chǎng)仿真計(jì)算時(shí)，通常會(huì)遇到三個(gè)方面的問題：1）嚙合間隙如何處理？2）劃分什么樣的網(wǎng)格？ 3）動(dòng)網(wǎng)格如何設(shè)置？下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實(shí)現(xiàn)齒輪泵動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的仿真。本文所選取的實(shí)例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。