四种利用ANSYS-SCDM 抽取内部流场方法

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了ANSYS SpaceClaim Direct Modeler（简称SCDM），它是一种基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件，可以显著缩短产品设计周期，提高CAE分析的模型处理质量和效率。文章主要介绍了利用 ANSYS SpaceClaim Direct Modeler（SCDM）获取内部流场的四种方法，包括体积抽取、外壳命令、干涉剔除和分离+拼接面。作者通过对口琴管的冷板进行演示，详细讲解了每种方法的操作步骤，并比较了它们的优劣。文章最后总结了利用 SCDM 获取内部流场的方法很多，需要根据具体情况选择合适的方法。

ANSYS SpaceClaim Direct Modeler（简称 SCDM）是基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件。SCDM可以显著地缩短产品设计周期，大幅提升CAE分析的模型处理质量和效率，为用户带来全新的产品设计体验。

利用ANSYS-SCDM可以对几何模型快速的简化，因为简化的对象就是结构设计工程师提供的细节的3D数模，那么这个数模简化后的实体模型大多数都是固体结构。但是一般的流体工程师在做流固耦合的仿真中，需要建立和固体相关的内部或外部的流场区域。接下来，我们以口琴管的冷板作为演示的对象，通过固体区域来获取内外流体区域，这样采用可壁面去建模流体区域。为了避免版本的问题，选择中间格式-x_t格式进行操作。

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首先我们打开软件，导入演示的模型，透明显示如下，可观察到内部的流道走向。在准备的标签中选择体积抽取工具

方法一：

在界面右上角的小图标群里面，选择要封闭一个区域的边环。选择口琴管进出口的两条圆形边，是在内径上的边哦，随后选择矢量表面。

方法二：

在界面右上角的小图标群里面，选择要封闭一个体积的一个面。

• 选择口琴管的内表面，软件识别需要抽取体内表面，这个面只要是内部的面就ok了。

• 在左侧常规的菜单中，选择预览内表面

• 通过拖动预览内面命名下面的滚动条预览内面选择和检查泄露。预览结果正确点击ok，隐藏固体区域，得到内部流体如下。

   已上的方法都是通过体积抽取的方式进行内部流体的抽取的。下面我先通过介绍外部流体域的介绍，去抽取内部流体域。

方法三：

通过准备菜单栏下面的外壳命令按钮去创建一个具有预定义的包围对象的外壳，我们可以定义三个方向的尺寸，他的形状也是调节的，系统提供了圆、长方体、圆柱体外壳。这样就建立固体区域的外流道。

那么如何利用这个去创建内流体尼，见下面分析。

• 第一步拉动填充的命令先把外壳内部填充。填充后就是一个长方体。

• 下一步利用测量下面的体积干涉命令显示我们干涉区域，其实就是我们的固体区域，

• 利用准备菜单栏下面的干涉命名剔除干涉的区域，其实就是固体区域，那么流下来就是内部流体和外部流体合并的区域，此时我们只需要利用分割命令去切开它们。

• 通过创建切割的面，然后删去外部的区域，就得到固体内部的流体。

方法四：

l  选中主要边界面，鼠标右键单击后选择“分离”选项。实体即被分成多个面体；

l  如我们演示的模型，直接删除进出口的面，整个固体即被分内外面，删除外表面，仅显示内流畅内表面；

l  使用“修复”菜单下的“缺失的面”操作将其自动缝合成实体，点击对号，完成实体创建

优劣比较

第一，二种体积抽取工具的方法能直接得到封闭好的流域，且能对装配体进行操作来得到想要的流体域；第三种方法，巧妙的利用去除干涉的方法，得到命令，在一些外壳没有完全封闭的情况下，也可能得到内部流场，第四种分离+拼接面的方法需要缝合后才能得到封闭的流域，对装配体需要先进行布尔运算后再进行操作或者先对每个零件进行分离面操作后使用“拼接”功能将想要的面连接起来，所以第二种方法可能相对比较费时一些。

 但第四种方法在某些应用场合会更方便，如准备发动机三维燃烧模拟分析所需要的几何模型时非常快捷，应用分离面的方法可快速的得到进排气道、燃烧室和进排气门等流体接触到的表面。

 通过上面的分析，利用scdm得到内部流场的方法很多，就看你玩的转不转了。