WorkBench CFD 教程.docx
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WorkBench CFD 教程.docx
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WorkBenchCFD教程
WorkBenchCFD教程<简单易学><图文并茂>
Ansys的流体分析现在WB环境下,变得非常简单易用了。
同以前的操作相比:
1:
WB简化了网格化分,可以通过很简单的设置就能划分出适合流体计算的“边界层网格”。
2:
WB的模型同CAD软件是紧密联系的,修改模型参数,几乎不用动任何网格划分设置,即可进行新的计算(飞跃啊,同志们)。
3:
计算结果非常理想,后处理很方便——比如,你要是用过Fluent,就知道要出个漂亮的结果图是多么的难了,一般是要借助于其他的软件的。
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这次用的是WB本身的例子,我想到,这样大家可以在不清楚的时候,自己也能参照帮助文件。
我主要按我的理解来。
如有错误,大家不吝指出!
首先新建一个CFD空白项目
并打开一个WB的自带模型StaticMixer,模型可以在帮助文件中找到下载地址:
在项目窗口的工具菜单中
(1),点选选项,在Mesh中(2,3),选择Mesh方法为CFX-Mesh。
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流体同物体接触的地方叫边界层,其性质不同于远离物体的地方,因此在划分单元格的时候也要相应地进行处理——这是研究流体最大的不同之处。
关于边界层的划分原则,可以补充一下流体力学的知识,并参考一下Gambit,AnsysICEMCFD软件的帮助文件,或者参考WB的帮助文件将例子都走一次,会有很多心得。
上步只是设置了网格划分的方式。
之后,选择右侧的NewMesh
之后Mesh窗口打开,可以注意到,在Mesh窗口(A)的后面还有一个CFXMesh窗口(B),我们将在这里工作。
回到教程的第一个图,我们的例子是一个混合器,有两个入口,分别进入不同温度的水,按照WB教程的说法,两个入口水流的速度都是2米每秒。
混合器下面有一个出口。
因此也需要在模型中,添加相应的入口和出口区域:
1:
右键选择Regions
2,3:
插入一个新的2DRegion。
(1)这个新的Region可以叫做“IN1”(第一个入口的意思)
需要选择模型上的入口面
(2),并确定之(3)。
依次类推,我们再创建另一个入口面In2,和一个出口面Out。
之后展开Mesh
(1)
展开Spacing
(2)
选择DefaultFaceSpacing(3)
现在保留默认值(4),今后大家可以自行修改,一观察变化。
有一个预测窗口(5),使用很方便。
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进一步的网格设置可以参考帮助文件,这里就不罗嗦了。
之后,是比较重要的一步:
创建边界层
(1)右键选择Inflaction
(2)添加一个InflactionBoundary
(1)选择所有的部件面——因为在所有的部件面上都有流体与之接触,因此需要为这些面都创建边界层
什么叫边界层,层数应该设置多少?
它的厚度应该设置为多少?
没有基础的朋友需要自己找流体数值计算相关的资料看看了
(2)选择上方的Default2DRegion区域——这个区域就是默认的部件面区域。
(3)厚度暂定为0.1米——今后还需要根据经验调整。
再次说明,这是非常重要的技术难点,庸手与高手的区别就在于此了!
!
!
在正式生成体网格前,可以先预览面网格——这也是WB特有的——如果不满意,修改参数即可。
正式生成体网格前,还需要一个设置:
(1)菜单工具选项
(2)展开Mesh
(3)点击CFX-MeshOptions
(4)找到VolumeMeshOutput,设置为BothCMDBANDGTM
(5)确定
右键选Mesh再生成体网格
之后在项目窗口,可以看到一个新的GTM文件了。
双击打开它
之后进入CFD界面
目前的位置是CFD的前处理部分。
前处理主要为设置状态,流体材料,求解器设置等。
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(1,2)打开菜单快速设置
按照WB教程要求,流体设置为水
点击Next后
第二页,将热交换方式设置为ThermalEnergy
其余保持默认
点Next
第三页,记得上次在Mesh模块中,定义了两个入口In1和In2,以及一个出口Out吗?
这里要给这三个面域添加流体条件。
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(1)已经有一个默认的面域存在,不用修改参数,别碰它。
(2)在空白处右键选New
(3)命名为In1
(4)确定
同样的方法建立In2,温度为280K
之后建立Out,如图
最后一页,因为没有设置完,因此选择回到普通模式并Finish
进入求解器控制的设置
(1)Option设置为Upwind
(2)设置为PhysicalTimescale
(3)2S
先保存一下,
(1)再进入Solve窗口
(2)菜单的DefineRun
(3,4,5)选择保存好的DEF文件
(6)StartRun
其余的就是自动的了
看结果
添加一个云图
之后,云图的详细设置会自动出现
(2)举例说,看个TotalTemperature
(3)Apply
右边就是漂亮的图形了。
总结一下,还是几句老话:
1:
软件不能代替知识,它只是为穷人提供了一个方便的试验环境。
2:
图片不能代替结果,重要的是对结果进行分析。
3:
模型需要不断精炼,才能提高。
有疑问可联系Houzer@163.om
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