ansys-FLOTRAN层流和湍流分析算例

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ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种流体计算动力学软件,可用于解决各种流体力学问题。

本文将详细介绍ANSYS Fluent中文版的流体计算工程案例,包括案例的基本背景、模拟过程和结果分析。

这些案例旨在帮助用户深入了解ANSYS Fluent的使用方法和流体计算工程实践。

一个典型的案例是流体在管道中的流动。

该案例背景是,一根长直管道内有水流动,管道的直径为0.1米,长度为10米。

水的初始速度为1 m/s,管道的壁面是光滑的,管道两端的压差为100Pa。

现在需要使用ANSYS Fluent模拟该流体流动过程,并进一步分析不同参数对流动的影响。

首先,在ANSYS Fluent中创建一个新的仿真项目,并选择“仿真”模块。

在界面上点击“新建”按钮,在弹出的对话框中填写相应的参数,例如案例名称、计算器类型和尺寸单位。

点击“确定”后,进入模拟设置页面。

首先,需要定义获得流动场稳定解所需的物理模型和求解方法。

在“物理模型”选项卡中,选择“连续相”和“非恒定模型”。

在“湍流模型”中选择某种适合的模型,例如k-ε模型。

在“重力”选项卡中,定义流体的密度和重力加速度。

接下来,在“模型”选项卡中,定义管道的几何和边界条件。

选择“管道”作为流体领域的几何模型,并定义长度、直径和内壁面的润滑系数。

在“边界”选项卡中,定义管道两端的入口和出口条件,例如速度和压力。

将管道两端的压力差设置为100Pa,在入口处设置水的初始速度为1 m/s。

在出口处选择“出流”边界条件。

完成几何和边界条件的定义后,点击“模拟”选项卡进入模拟设置界面。

在“求解控制”中,设置计算时间步长和迭代次数。

选择合适的网格划分方法,并进行网格划分。

点击“网格”选项卡,选择合适的网格类型,并进行网格划分。

在划分网格后,可以使用“导入”按钮导入网格文件,并进行网格优化。

完成设置后,点击“计算”按钮开始进行模拟计算。

在计算过程中,可以实时观察流体场的变化情况,并通过Fluent Post-processing工具进行结果分析。

ANSYS流体第4章flotran流体分析典型工程实例

ANSYS流体第4章flotran流体分析典型工程实例

第4 章FLOTRAN流体分析典型工程实例ANSYS程序中的FLOTRAN CFD流体分析是一个用于分析二维及三维流体流动场的先进工具。

本章重点通过实例讲解介绍FLOTRAN CFD流体分析在工程上的一些典型应用。

本章要点如何解决流体力学问题FLOTRAN流体分析典型工程实例本章案例三维U型管道速度场的数值模拟实际生活中射流现象的数值模拟4.1 如何解决流体力学问题在流体力学的研究中,常用的方法有理论研究方法、数值计算方法和实验研究方法。

理论研究方法的特点是:能够清晰、普遍地揭示出流动的内在规律,但该方法目前只局限于少数比较简单的理论模型。

研究更复杂更符合实际的流动一般采用数值计算方法,它的特点就是能够解决理论研究方法无法解决的复杂流动问题,如常见的航空工程、气象预报、水利工程、环境污染预报、星云演化过程等。

实验研究方法的特点就是结果可靠,但其局限性在于相似准侧不能全部满足、尺寸限制、边界影响等。

数值计算方法和实验研究方法相比,它所需的费用和时间都比较少,并且有较高的精度,但它要求对问题的物理特性有足够的了解(通过实验方法了解),并能建立较精确的描述方程组(通过理论分析)。

对于流体力学的数值模拟常采用的步骤如下。

(1)建立力学模型通过流动分析,采用合理的假设与简化,建立力学模型。

假设与简化:连续介质与不连续介质;理想流体与粘性流体;不可压缩流体与可压缩流体;定常流动与非定常流动。

(2)建立数学模型根据力学模型,建立描述力学模型的数学方程组,并利用无量钢化、量纲分析、引进新的物理参数、经验或半经验公式等方法对基本方程组进行简化,得到相应流动的求解方程组,再根据具体的流动条件确定流动的初始条件和边界条件。

描写流体运动的两种方法:拉格朗日方法和欧拉方法。

(3)求解方法●准确解法:解析解●近似解法:近似解、数值解●实验解法:相似解(4)求解结果速度分布、压力分布、合力、阻力、能量耗散等物理量的求解结果。

ANSYS-FLOTRAN分析指南F5-FLOTRAN层流和湍流分析算例

ANSYS-FLOTRAN分析指南F5-FLOTRAN层流和湍流分析算例

第五章FLOTRAN层流和湍流分析算例一、问题描述二、分析方法及假定三、几何尺寸及流体性质四、分析过程第1步:进入ANSYS第2步:设置分析选择第3步:定义单元类型第4步:生成分析区域的几何面第5步:定义单元形状第6步:划分有限元网格第7步:生成并应用新的工具栏按钮第8步:施加边界条件第9步:求解层流第10步:观察层流分析的结果第11步:确定流体粘性如何影响流场特性第12步:进行湍流分析第13步:对新的出口区划分网格第14步:施加湍流分析的载荷第15步:改变FLOTRAN分析选项和流体性第16步:进行求解第17步:将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示第18步:绘制压力等值线图第19步:退出ANSYS问题描述该算例是一个二维的导流管分析,先分析一个雷诺数为400的层流情况,然后改变流场参数再重新分析,最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。

该算例所用单位制为国际单位制。

分析区域图示如下:分析方法及假定用FLUID141单元来作二维分析,本算例作了如下三个分析:·雷诺数为400的假想流的层流分析·降低流体粘性后(即增大雷诺数)的假想流的层流分析·雷诺数约为260000的空气流的湍流分析分析时假定进口速度均匀,并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。

在所有壁面上施加无滑移边界条件(即所有速度分量都为零);假定流体不可压缩,并且其性质为恒值,在这种情况下,压力就可只考虑相对值,因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。

第一次分析时,流场为层流,着可以通过雷诺数来判定,其公式如下:第二次分析时,将流体粘性降低到原来的十分之一(雷诺数相应增大)后再在第一次分析的基础上重启动分析对于内流来说,当雷诺数达到2000至3000时,流场即由层流过渡到湍流,故第三次分析(空气流,雷诺数约为260000)时,流场是湍流。

对于湍流分析,上图所示的导流管的后端应加长,以使流场能得到充分发展。

流体动力学(CFD)分析.

流体动力学(CFD)分析.

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Intro-12
层流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
层流中的速度场都是平滑而有序的,高粘性流体(如石油等)的低 速流动就通常是层流。
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Intro-13
紊流分析
T-2. FLOTRAN 分析的种类
Objective
紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流 波动的流体流动情况,ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均 流动下的紊流速度波动的影响。 如果流体的密度在流动过程中保 持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量,该流体 就可认为是 不可压缩的,不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘 性耗散。
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Intro-8
第一章
FLOTRAN 计算流体动力 学(CFD)分析概述
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Intro-9
目标
Module Objective
在完成本章学习后,我们应该对流体动力学分析的基本概念 有所了解,并知道它的基本分类。
Lesson Objectives
第一讲、FLOTRAN CFD 分析的概念 第二讲、 FLOTRAN 分析的种类 第三讲、层流分析 第四讲、紊流分析 第五讲、热分析 第六讲、可压缩流分析 第七讲、非牛顿流分析 第八讲、多组份传输分析
六、 FLOTRAN分析过程中应处理的问题
七、对一个FLOTRAN分析进行评价
八、验证结果
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目录
Guidelines
第三章 FLOTRAN设置命令
一、FLOTRAN求解控制命令
二、FLOTRAN执行及输出控制命令 稳态控制参数设置
三、FLOTRAN执行及输出控制命令 瞬态控制参数设置

ansysFLUENT湍流模型PPT课件

ansysFLUENT湍流模型PPT课件
– 只有非常简单的流动才能预测出这些尺度(如充分发展的管流或 粘度计里的流动
对一般问题,我们需要导出偏微分输运方程组来计算涡粘系数
湍动能k 启发了求解涡粘模型的物理机理
-
11
A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
涡粘系数类似于动量扩散效应中的分子粘性
涡粘系数不是流体的属性,是一个湍流的特征量,随着流体流动 的位置而改变。
– 模型参数通过试验数据校验过,如管流、平板流等 – 对大多数应用有很好的稳定性和合理的精度 – 包括适用于压缩性、浮力、燃烧等子模型
SKE 局限性:
– 对有大的压力梯度、强分离流、强旋流和大曲率流动,模拟精度 不够。
– 难以准备模拟出射流的传播 – 对有大的应变区域(如近分离点),模拟的k 偏大
-
Fully turbulent region (log law region)
y is the normal distance
Upper limit of log
from the wall.
law region depends
on Reynolds number
近壁面处无量纲的速度分布图
对平衡的湍流边界层来说,半对数曲线的线性段叫做边界层一致性定
Eddy viscosity
– 雷诺应力模型 (RSM): 求解六个雷诺应力项(加上耗散率方程) 的偏微分输运方程组
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A Pera Global Company © PERA China
涡粘模型
量纲分析表明,如果我们知道必要的几个尺度(如速度尺度、长 度尺度),涡粘系数就可以确定出来
– 例如,给定速度尺度和长度尺度,或速度尺度和时间尺度,涡粘 系数就被确定,RANS方程也就封闭了

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解

ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种用于计算流体力学的软件,通过数值模拟的方式进行流体分析和设计。

在实际应用中,需要使用流体计算工程案例来验证仿真结果的准确性和可靠性。

下面将介绍一些常见的应用案例。

1.汽车空气动力学设计。

在汽车设计中,空气动力学是一个非常重要的因素。

使用ANSYS Fluent可以对汽车外形进行流体分析,如气流、气压、气动力等。

通过对气流的模拟,可以优化车身外形设计,提高汽车的性能和燃油经济性。

2.船舶流场分析。

船舶的流体设计是提高船舶速度和燃油经济性的重要因素。

使用ANSYS Fluent可以对船舶外形和水动力性能进行分析。

通过模拟船舶在水中的流动情况,可以优化船体外形和螺旋桨设计,提高航行效率。

3.风力发电机设计。

风力发电机是一种通过风力发电的机械设备。

通过ANSYS Fluent对风场进行数值模拟,可以预测风力发电机的性能和稳定性。

通过分析叶片的气动力学特性,可以优化叶片的设计,提高风力发电机的发电效率。

4.石油钻井液流分析。

石油钻井过程中,需要注入液体来冷却钻头并加速岩屑的排除。

使用ANSYS Fluent对液体的流动情况进行数值模拟,可以预测液体的流动速度和压降,优化钻井液的配比,提高钻井效率。

5.医用注射器设计。

医用注射器是一种常见的医疗器械。

通过使用ANSYS Fluent分析注射器的流场,可以优化注射器的设计。

通过预测注射器注射药液时的速度和压降,可以优化注射器的内部结构和开孔位置,提高注射的精度和安全性。

总之,ANSYS Fluent可以应用于各种流体力学领域,帮助工程师们进行流体力学设计与分析,取得更高效准确的结果。

这些案例都为设计和实施各种流体系统提供了指导,可以大大提高工作效率。

Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例

Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例

【原创】Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例(入门级,CFD高手莫入) 三维, Ansys, CFD, Flotran, 流场三维, Ansys, CFD, Flotran, 流场1、打开Main menu下的Preference对话框,进行如图所示的设置(设置的目的是让后面只显示与Flotran有关的菜单和命令,使得工作更方便):317552-Preference-embed.jpg (57.63 KB)1评分次数nwpuyl收藏分享评分回复引用订阅报告道具TO Pzhjberry初级会员帖子67 积分5 仿真币-2 阅读权限20发表于2004-9-2 14:28 | 只看该作者回复:【原创】Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例2、建模。

使用第三方CAD软件(如本例)或用Ansys自带的前处理器生成如图所示的几何模型。

方形盒子表示要求解的流场域,机翼有一定后掠角。

本例近似模拟风洞中的吹风模型。

317556-geomodel-embed.jpg (42.43 KB)回复引用报告道具 TOPzhjberry初级会员发表于2004-9-2 14:30 | 只看该作者回复:【原创】Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例3、选择单元类型,如下图所示:317559-element-embed.jpg (74.12 KB)帖子67 积分5仿真币-2阅读权限20回复 引用报告道具 TOPzhjberry初级会员帖子67 积分5发表于 2004-9-3 08:30 | 只看该作者回复: 【原创】Ansys Flotran 做的一个三维流场分析实例4、划分网格。

首先进行网格设置,如下图所示。

318022-setmesh-embed.jpg (111.43 KB)仿真币-2阅读权限2回复引用报告道具 TOPzhjberry发表于2004-9-3 08:31 | 只看该作者回复:【原创】Ansys Flotran做的一个三维流场分析实例设置完成以后,单击Mesh按钮,选择实体准备网格划分。

ANSYS CFD管道流体分析经典算例 Fluid

ANSYS CFD管道流体分析经典算例 Fluid

Fluid #2: Velocity analysis of fluid flow in a channel USING FLOTRAN Introduction:In this example you will model fluid flow in a channelPhysical Problem:Compute and plot the velocity distribution within the elbow. Assume that the flow is uniform at both the inlet and the outlet sections and that the elbow has uniform depth.Problem Description:T he channel has dimensions as shown in the figureThe flow velocity as the inlet is 10 cm/sUse the continuity equation to compute the flow velocity at exitObjective:T o plot the velocity profile in the channelT o plot the velocity profile across the elbowYou are required to hand in print outs for the aboveFigure:IMPORTANT: Convert all dimensions and forces into SI unitsSTARTING ANSYSC lick on ANSYS 6.1in the programs menu.S elect Interactive.T he following menu comes up. Enter the working directory. All your files will be stored in this directory. Also under UseDefault Memory Model make sure the values 64 for Total Workspace, and 32 for Database are entered. To change these values unclick Use Default Memory ModelMODELING THE STRUCTUREG o to the ANSYS Utility Menu (the top bar)Click Workplane>W P Settings…The following window comes up:o Check the Cartesian and Grid Only buttonso Enter the values shown in the figure aboveGo to the ANSYS Main Menu (on the left hand side of the screen) and click Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>On Working PlaneCreate keypoints corresponding to the vertices in the figure. The keypoints look like below.Now create lines joining these key points.M odeling>Create>Lines>Lines>Straight lineT he model looks like the one below.Now create fillets between lines L4-L5 and L1-L2.C lick Modeling>Create>Lines>Line Fillet. A pop-up window will now appear. Select lines 4 and 5. Click OK. The following window will appear:T his window assigns the fillet radius. Set this value to 0.1 m.Repeat this process of filleting for Lines 1 and 2.The model should look like this now:N ow make an area enclosed by these lines.M odeling>Create>Areas>Arbitrary>By LinesS elect all the lines and click OK. The model looks like the followingT he modeling of the problem is done.ELEMENT PROPERTIESSELECTING ELEMENT TYPE:Click Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete... In the 'Element Types' window that opens click on Add... The following window opens.∙Type 1 in the Element type reference number.∙Click on Flotran CFD and select 2D Flotran 141. Click OK. Close the Element types window.∙So now we have selected Element type 1 to be solved using Flotran, the computational fluid dynamics portion of ANSYS. This finishes the selection of element type.DEFINE THE FLUID PROPERTIES:∙Go to Preprocessor>Flotran Set Up>Fluid Properties.∙On the box, shown below, set the first two input fields as Air-SI, and then click on OK. Another box will appear. Accept the default values by clicking OK.∙Now we’re ready to define the Material PropertiesMATERIAL PROPERTIESW e will model the fluid flow problem as a thermal conduction problem. The flow corresponds to heat flux, pressurecorresponds to temperature difference and permeability corresponds to conductance.Go to the ANSYS Main MenuClick Preprocessor>Material Props>Material Models. The following window will appearA s displayed, choose CFD>Density. The following window appears.F ill in 1.23 to set the density of Air. Click OK.Now choose CFD>Viscosity. The following window appears:N ow the Material 1 has the properties defined in the above table so the Material Models window may be closed.MESHING: DIVIDING THE CHANNEL INTO ELEMENTS:G o to Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>Lines>All Lines.I n the window that comes up type 0.01 in the field for 'Element edge length'.N ow Click OK.Now go to Preprocessor>Meshing>Mesh>Areas>Free. Click the area and the OK. The mesh will look like thefollowing.BOUNDARY CONDITIONS AND CONSTRAINTSG o to Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Fluid CFD>Velocity>On lines. Pick the left edge of theouter block and Click OK. The following window comes up.E nter 0.1 in the VX value field and click OK. The 0.1 corresponds to the velocity of 0.1 meter per second of air flowingfrom the left side.R epeat the above and set the Velocity to ZERO for the air along all of the edges of the pipe. (VX=VY=0 for all sides)O nce they have been applied, the pipe will look like this:∙Go to Main Menu>Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Fluid CFD>Pressure DOF>On Lines.∙Pick the outlet line. (The horizontal line at the top of the area) Click OK.∙Enter 0 for the Pressure value.∙Now the Modeling of the problem is done.SOLUTIONG o to ANSYS Main Menu>Solution>Flotran Set Up>Execution Ctrl.∙The following window appears. Change the first input field value to 300, as shown. No other changes are needed. Click OK.G o to Solution>Run FLOTRAN.W ait for ANSYS to solve the problem.C lick on OK and close the 'Information' window.POST-PROCESSINGP lotting the velocity distribution…Go to General Postproc>Read Results>Last Set.Then go to General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Nodal Solution. The following window appears:∙Select DOF Solution and Velocity VSUM and Click OK.∙This is what the solution should look like:∙Next, go to Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predefined.The following window will appear:∙Select OK to accept the defaults. This will display the vector plot to compare to the solution of the same tutorial solved using the Heat Flux analogy. Note: This analysis is FAR more precise as shown by the followingsolution:∙Go to Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Nodes∙Pick points at the ends of the elbow as shown. We will graph the velocity distribution along the line joiningthese two points.∙The following window comes up.∙Enter the values as shown.∙Now go to Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map onto Path. The following window comes up.∙Now go to Main Menu>General Postproc>Path Operations>Plot Path Items>On Graph.∙The following window comes up.∙Select VELOCITY and click OK.∙The graph will look as follows:。

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FLOTRAN层流和湍流分析算例一、问题描述二、分析方法及假定三、几何尺寸及流体性质四、分析过程第1步:进入ANSY S第2步:设置分析选择第3步:定义单元类型第4步:生成分析区域的几何面第5步:定义单元形状第6步:划分有限元网格第7步:生成并应用新的工具栏按钮第8步:施加边界条件第9步:求解层流第10步:观察层流分析的结果第11步:确定流体粘性如何影响流场特性第12步:进行湍流分析第13步:对新的出口区划分网格第14步:施加湍流分析的载荷第15步:改变FLOTRAN分析选项和流体性第16步:进行求解第17步:将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示第18步:绘制压力等值线图第19步:退出ANSYS问题描述该算例是一个二维的导流管分析,先分析一个雷诺数为400的层流情况,然后改变流场参数再重新分析,最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。

该算例所用单位制为国际单位制。

分析区域图示如下:分析方法及假定用FLUID141单元来作二维分析,本算例作了如下三个分析:·雷诺数为400的假想流的层流分析·降低流体粘性后(即增大雷诺数)的假想流的层流分析·雷诺数约为260000的空气流的湍流分析分析时假定进口速度均匀,并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。

在所有壁面上施加无滑移边界条件(即所有速度分量都为零);假定流体不可压缩,并且其性质为恒值,在这种情况下,压力就可只考虑相对值,因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。

第一次分析时,流场为层流,着可以通过雷诺数来判定,其公式如下:第二次分析时,将流体粘性降低到原来的十分之一(雷诺数相应增大)后再在第一次分析的基础上重启动分析对于内流来说,当雷诺数达到2000至3000时,流场即由层流过渡到湍流,故第三次分析(空气流,雷诺数约为260000)时,流场是湍流。

对于湍流分析,上图所示的导流管的后端应加长,以使流场能得到充分发展。

此时,应在该次求解之前改变ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。

几何尺寸及流体性质进口段长度 4 m进口段高度 1 m过渡段长度 2 m出口段高度 2.5 m层流分析时出口段长度 6 m湍流分析时出口段长度12 m假设流体密度 1 Kg/m3假设流体粘性第一次分析0.01Kg/m-s;第二次分析0.001 Kg/m-s空气密度 1.205 Kg/m3空气粘性 1.8135*10-5 Kg/m-s进口速度 2.0 m/s出口压力0 nt/m2分析过程如下:第1步:进入ANSYS参见ANSYS Operation Guide第2步:设置分析选择1 进入Main Menu>Preference2 点取FLOTRAN CFD项3 点取OK第3步:定义单元类型1 进入Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete2 点取Add3 在弹出菜单的左框中点取FLOTRAN CFD,右框中点取2D FLOTRAN 1414 点取OK5 点取Close第4步:生成分析区域的几何面该步定义三个面:分别表示进口和出口的两个矩形面,以及一个表示过渡段的面。

1 生成进口段,进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Rectangle>By Dimensions2 在弹出菜单中的相应区域输入以下值:X1处输入0 X2处输入2 Y1处输入0 Y2处输入13 点取Apply4 生成出口段,再在上面弹出菜单中输入以下值:X1处输入6 X2处输入12 Y1处输入0 Y2处输入2.55 点取OK6 在工具栏(Toolbar)窗口中点取SAVE_DB7 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>Lines>Tan to 2 Lines8 点取左侧矩形的上面一条线作为第一条切线,再在点取菜单中点取OK9 点取该线的右端点作为第一切点,再在点取菜单中点取OK10 点取右侧矩形的上面一条线作为第二条切线,再在点取菜单中点取OK11 点取该线的左端点作为第二切点,再在点取菜单中点取OK12 在点取菜单中点取Cancel。

所生成的结果线是一条界于两个矩形之间的光滑曲线13 进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitrary>Through KPs14 分别点取界于两个矩形之间的光滑曲线上的两个端点,再点取左侧矩形的右下角和右侧矩形的左下角15 点取OK16 在工具栏窗口中点取SA VE_DB第5步:定义单元形状1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesher Opts2 将Midside node placement域改为No Midside nodes,点取OK3 在弹出菜单中点取QuadOnly4 点取OK5 进入Utility Menu>Plot>Lines6 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Lines->Picked Lines7 点取进口区(左侧矩形面)的上下两条直线8 在点取菜单中点取Apply9 在弹出菜单的No. of element divisions域中输入1210 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入-211 点取Apply12 点取过渡区(中间面)的上下两条线,并点取Apply13 在弹出菜单的No. of element divisions域中输入914 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入115 点取Apply16 点取出口区(右侧矩形面)的上面一条直线,并点取Apply17 在弹出菜单的No. of element divisions域中输入13并在Spacing ratio域中输入0.418 点取Apply19 点取出口区(右侧矩形面)的下面一条直线,并点取Apply20 在弹出菜单的Spacing ratio域中输入2.521 点取Apply22 点取剩下的四条垂线,并点取OK23 在弹出菜单的No. of element divisions域中输入10并在Spacing ratio域中输入-224 点取OK25 在工具栏窗口中点取SA VE_DB第6步:划分有限元网格1 进入Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>Areas>Free2 在点取菜单中点取Pick All第7步:生成并应用新的工具栏按钮在做类似于该例的分析时,定义一些诸如能“自动选择出与某条线相关的所有节点”、“关闭座标系符号的显示”等的工具栏按钮是非常有助于方便地建立模型的。

这一步的目的就是建立两个分别实现上述功能的工具栏按钮1 进入Utility Menu>Menu Ctrls>Edit Toolbar2 在弹出菜单中的*ABB R后输入ns1,nsll,,13 点取Accept4 在弹出菜单中的*ABBR后输入tri,/triad,off5 点取Accept,然后点取Close6 在工具栏中点取刚生成好的TRI按钮,之后进入Utility Menu>Plot>Replot,此时,在图形窗口中,原来的座标系符号就会消失了。

第8步:施加边界条件在模型的进口处加X方向速度为2、其它方向速度为零的进口速度条件;在所有壁面处加两个方向速度都为零的速度条件,在出口处加零压力边界条件1 进入Utility Menu>Plot>Nodes2 进入Utility Menu>Select>Entities3 在弹出菜单中选择“Nodes”和“By Num/Pick”,并点取OK4 在弹出的选择菜单中选择“Box”5 按住鼠标左键,在模型左侧进口边的所有节点周围拉出一个方框6 点取OK7 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>On Nodes8 点取Pick All9 在弹出菜单的VX域输入2,VY域输入010 点取OK11 进入Utility Menu>Plot>Lines12 进入Utility Menu>Select>Entities13 在弹出菜单中选择“Lines”和“By Num/Pick”,之后点取OK14 在图形窗口中点取表示上下六个壁面的六条线,之后点取选择菜单中的OK15 在工具栏菜单中点取NSL按钮,以选取上面六条线上的全部节点16 进入Utility Menu>Plot>Nodes17 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Velocity>On Nodes18 点取Pick All19 在弹出菜单的VX域和VY域都输入020 点取OK21 进入Utility Menu>Select>Everything,然后再进入Utility Menu>Plot>Nodes22 进入Main Menu>Preprocessor>-Loads->-Loads->Apply>-Fluid/CFD->Pressure DOF>On Nodes23 在弹出的选择菜单中选择“Box”,按住鼠标左键,在模型右侧出口边的所有节点周围拉出一个方框24 在弹出菜单中将压力值设为零25 点取OK26 进入Utility Menu>Select>Everything27 在工具栏中点取SA VE-DB第9步:求解层流该步首先建立流体性质,然后设置执行控制,并开始求解1 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Fluid Properties2 将弹出菜单的“Density”域设为“Constant”,点取OK3 将恒值密度设为1.0,恒值粘性设为0.014 点取OK5 进入Main Menu>Solution>FLOTRAN SetUp>Execution Control6 在弹出菜单的“Global iterations”域输入207 点取OK8 进入Main Menu>Solution>Run FLOTRAN,开始进行求解第10步:观察层流分析的结果1 进入Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last Set2 进入Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>Predifined3 在弹出菜单中选择“DOF solution”和“Velocity V”4 点取OK5 进入Utility Menu>PlotCtrls>Device Options6 将向量模式(vector mode (wire frame))设为“ON”,之后点取OK7 进入Utility Menu>PlotCtrls>Style>Edge Options8 在弹出菜单的“Edge tolerance angle”域输入19 将“Element Outline for non-contour/contour plots”域设为“Edge Only/All”10 将“Replot upon OK/Apply”域设为“Replot”11 点取OK第11步:确定流体粘性如何影响流场特性诸如空气和水等常见流体的粘性都低于上例中的假想流体粘性。

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