FLUENT烤鸡腿模拟

本教程演示了自然对流热辐射问题的设置和求解。

 1     启动Workbench并建立分析项目 

（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Workbench命令，启动Workbench 2020，进入ANSYS Workbench 2020界面。

（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）选项，即可在项目管理区创建分析项目A。

 2     导入几何体 

（1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，此时会弹出“打开”对话框。

（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入几何体文件。

 3     划分网格 

（1）双击A3栏Mesh项，进入Meshing界面，在该界面下进行模型的网格划分。

（2）右键壳体入口平面，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称heater，单击OK按钮确认。

（3）选择鸡腿内部区域和外部烤箱区域，分别命名为drumstick或oven。

（4）右键单击模型树中Mesh选项，依次选择Mesh→Insert→inflation。Boundary选择drumstick外表面生成边界层。

（5）网格参数设置，在Element Size中输入0.02，在Quality中，Smoothing选择High。

（6）右键单击模型树中Mesh选项，选择快捷菜单中的Generate Mesh选项，开始生成网格。

（7）网格划分完成以后，单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。

（8）执行主菜单File→Close Meshing命令，退出网格划分界面，返回到Workbench主界面。

（9）右键单击Workbench界面中A3 Mesh项，选择快捷菜单中的Update项，完成网格数据往Fluent分析模块中的传递。

 4     定义模型 

（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。

（2）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。在SolverTime中选择Steady。勾选Gravity，在Y中填入-9.81m/s2。

（3）在模型设定面板Models中双击Energy按钮，弹出Energy（能量模型）对话框，勾选Energy Equation，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（4）在模型设定面板Models中双击Radiation按钮，弹出Radiation Model（辐射模型）对话框，在Model中选择Surface to Surface，单击OK按钮确认并关闭对话框。

 5     设置材料 

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。设置air的density为incompressible-idea-gas。

（2）单击Fluent Database按钮弹出Fluent Database Materials对话框，选择steel和wood单击Copy按钮确认。

 6     设置操作条件 

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。设置鸡腿材料为wood。

 7     边界条件 

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

（2）在边界条件面板中，双击heater，Heat flux输入15000，单击OK按钮确认退出。

 8     初始条件 
（1）单击主菜单中Solve→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择Hybrid Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

 9     计算求解 

（1）单击主菜单中Solve→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Number of Time Steps中输入500，单击Calculate开始计算。

 10     结果后处理 

（1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。

（2）显示温度云图。