Fluent Tutorials｜06 排气系统

本算例演示利用Fluent Meshing中的Fault-tolerant划分排气歧管计算网格，并利用Fluent Solution进行歧管内流场求解。

1 问题描述

歧管几何模型如下图所示。在歧管几何模型上包含有小管道以及小的泄漏孔，本算例采用FTM流程对这些缺陷特征进行处理。

2 网格生成

• 启动Fluent Meshing
• 启用FTM工作流程

工作流包含的操作节点如下图所示。

2.1 导入几何模型

• 进入Import CAD and Part Management节点设置
• 选择CAD File为exhaust_system.fmd
• 选择Create Meshing Objects为Custom
• 设置Display Unit为mm
• 点击Load按钮加载几何

• 如下图所示将需要划分网格的几何部件拖放到Meshing Model节点下

• 拖放完毕后如下图所示

• 选择节点Meshing Model，进行如下所示
• 设置选项Create One Zone Per为part
• 点击按钮Create Settings to Child Objects
• Create Meshing Objects

导入的几何模型如下图所示。

2.2 描述几何

• 进入Describe Geometry and Flow操作面板，如下图所示设置
• 激活选项Internal flow through the object
• 设置选项Do you need require feature extraction?为yes

• 进入Enclose Fluid Regions (Capping)面板，如下图所示从列表框中选择边界inlet创建入口边界inlet-1

• 从列表框中选择边界inlet.1创建入口边界inlet-2

• 从列表框中选择边界inlet.1创建入口边界inlet-3

• 从列表框中选择边界outlet创建出口边界outlet

边界创建完毕后的几何模型如下图所示。

2.3 释放几何特征线

• 进入Extract Edge Features面板，如下图所示设置，提取几何特征

2.4 识别区域

• 进入 Identify Regions面板，如下图所示创建流体区域fluid-region-1

• 如下图所示创建void区域void-region-1

2.5 定义泄漏阈值

• Define Leakage Threshold面板中如下图所示设置泄漏阈值

2.6 更新区域信息

• 进入Update Region Settings，如下图所示设置区域信息

2.7 网格尺寸控制

• 进入Choose Mesh Control Options面板，如下图所示采用默认设置

2.8 生成面网格

• 进入Generate the Surface Mesh面板，采用默认参数生成面网格

生成的面网格如下图所示。

image-20210521211059704

2.9 更新边界

• 进入Update Boundaries面板，如下图所示设置边界信息

2.10 设置边界层参数

• 进入Add Boundary Layers面板，如下图㪢指定边界层参数

2.11 生成体网格

• 进入Generate the Volume Mesh面板，采用默认参数生成体网格

• 利用菜单File → Write → Mesh... 保存网格文件
• 点击按钮Switch to Solution切换到求解模式

3 Fluent求解设置

本算例的计算条件较为简单，这里简单描述。

• 如下图所示操作，删除所有的固体区域

• 同时设置所有入口区域

• 指定入口区域速度为1 m/s

• 定义一个新的流量监测mass-in，检测所有入口的流量和

• 定义一个新的流量监测mass-tot，检测所有入口及出口的流量和

• 创建一个新的表达式，将其作为报告输出

• 定义表达式mass-bal，将其定义为mass-tot/mass-in

• 初始化并进行计算

• 监测得到的mass-bal曲线如下图所示

4 计算结果

• 流线分布如下图所示

• 定义一个新的plane，采用默认参数

• 平面上速度分布如下图所示

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