一套Fluent Meshing和Fluent从几何到仿真计算的完整流程

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了利用Fluent Meshing和Fluent处理从几何到仿真计算的完整流程。首先，在ANSYS Workbench 2019 R2中添加Fluent模块，并启动并行计算。接着，在Fluent Meshing中导入几何文件，设置局部尺寸、创建面网格、描述几何、更新边界、创建区域、更新区域、创建体网格等步骤。最后，在Fluent中进行模型设置、边界条件设置、初始化计算和运行计算，得到压力分布、速度分布和阻力系数等计算结果。

本案例演示利用Fluent Meshing+Fluent处理从几何到仿真计算的完整流程。（注：本案例来自于油管视频）。

1 网格划分

• 启动ANSYS Workbench 2019 R2，添加模块Fluent(with Fluent Meshing)

• 双击A2单元格启动Fluent，如下图所示开启并行计算

注：Fluent Meshing在并行模式下生成网格速度更快

• 进入Fluent Meshing后，如下图所示，选择watertight Geometry列表项启用网格生成流程

1.1 导入几何

• 选择节点Import Geometry，下方面板中保持Units为mm

• 点击File Name右侧的文件浏览按钮，添加几何文件GOLF.agdb

此时可如下图所示点开Insert Clipping Planes查看区域内部几何。

内部几何如下图所示。

1.2 设置局部尺寸

• 选中节点Add Local Sizing，下方面板中如下图所示进行设置

• 设置Would you like to add local sizing为yes

• 设置Name为golf

• 指定Growth Rate为1.2

• 指定Size Control Type为Face Size

• 指定Target Mesh Size为0.4

• 选择列表项golf

• 点击按钮Add Local Sizing创建局部网格尺寸

注：局部网格尺寸可用于网格局部加密

1.3 创建面网格

• 选择节点Create Surface Mesh，其他参数如下图所示进行设置

• 设置Minimum Size为0.2

• 设置Maxmimum Size为2.5

• 设置Growth Rate为1.2

• 其他参数保持默认设置，点击按钮Create Surface Mesh创建面网格

1.4 描述几何

• 选择节点Describe Geometry

• 设置Geometry Type为The geometry consists of both fluid and solid regions and/or voids

• 其他参数保持默认设置，点击按钮Describe Geometry

1.5 Update Boundaries

• 选择节点Update Boundaries，如下图所示，保持默认设置

• 点击下方按钮Update Boudaries更新几何边界

注：这里的几何模型提前在DM中进行了命名处理。

1.6 Create Regions

• 选择节点Create Regions，如下图所示，设置Estimated Number of Fluid Regions为1

• 点击按钮Create Regions创建区域

1.7 Update Regions

• 选择模型树节点Update Regions

• 下方面板设置golf为dead

• 点击按钮Update Regions创建计算区域

注：类型为dead的区域不会生成体网格

1.8 创建体网格

• 选择模型树节点Create Volume Mesh

• 设置Number of Layers为10

• 设置Fill With为polyhedra以生成多面体网格

• 其他参数如下图所示设置，点击按钮Create Volume Mesh创建网格

最终生成的网格如图所示（球体局部网格）。

• 点击按钮Switch to Solution切换至Fluent求解模式

2 Fluent设置

2.1 Models设置

• 鼠标双击模型树节点Models > Viscous弹出设置对话框，如下图所示激活SST k-omega湍流模型

• 其他模型参数保持默认设置，点击OK按钮关闭对话框

2.2 Boundary Conditions

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > inlet打开入口设置对话框，如下图所示设置入口速度为8 m/s

其他边界保持默认设置。

2.3 初始化计算

• 鼠标右键选择模型树节点Initialization，点击弹出菜单项Initialize进行初始化

2.4 Run Calculation

• 鼠标双击模型树节点Run Calculation，右侧面板设置选项Number of Iterations为200

• 点击按钮Calculate开始计算

3 计算结果

3.1 压力分布

查看球体表面压力分布，如下图所示。

3.2 速度分布

查看截面上速度分布，如下图所示。

3.3 阻力系数

• 鼠标双击模型树节点Reference Values，右侧面板如下图所示进行设置

• 右键选择模型树节点Report Definitions，点击弹出菜单项New → Force Report → Drag...新建阻力报告

• 如下图所示定义球身阻力系数输出，点击按钮Compute输出阻力系数

• 输出阻力系数如下图所示，其值为0.098928

计算文件太大，只好放几何文件在这里了，自己动手试一试才是正紧。

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