本案例旨在演示在Fidelity中，从CAD定义到CFD结果分析的通用工作流程。

1 目的

这个教程使用的网格非常粗糙，主要目的在于帮助用户快速理解整个Fidelity工作流程。

本案例工作流程包括：

1. 如何导入几何模型。
2. 如何定义计算域。
3. 如何设置和生成网格。
4. 如何设置并运行模拟。
5. 如何后处理查看模拟结果。

本案例展示了如何在Fidelity中，按照标准流程为一个涡轮叶片进行模拟。这类涡轮叶片通常连接到径向或轴向涡轮，要求出口流体应重新导向。案例将分析涡轮叶片内，流动方向发生90度变化的情况。

2 几何

• 启动Fidelity 2023.2。
• 从应用程序库中选择DBS模板，以便在一个项目中创建网格并对其运行模拟。

• 在上下文操作工具栏中点击Import按钮

• 在打开的文件选择对话框中选中几何文件volute.stl，点击按钮Import file导入文件，导入的文件如图所示

• 将项目保存为Tutorial-volute。

此时将创建一个名为Tutorial-volute的文件夹，其中包含文件Project.omnis。

3 区域

• 进入Domain 工作流程

1、创建Domain

• 点击上下文操作栏中的Create/Edit Domain 按钮打开Domain创建对话框

• 点击对话框左上方的加号创建Domain，在树状结构中选择几何体volute。点击按钮Add assemblies按钮将几何添加到区域中

• 点击关闭以关闭该工具。

2、编辑种子点

• 在树状结构中选择Seed point。
• 在Seed point definition面板中，如有需要，调整种子点的位置。本教程中的默认种子点已经正确定义。

另外，可直接在GUI的交互式界面移动种子点，并确保它位于域内。

3、编辑边界条件

• 展开组件volute，然后从树状结构中选择inlet边界。在属性面板中将BC type设置为Inlet。

• 选择树状结构中的Outlet边界，在属性面板中将BC类型设置为Outlet。

• 选择树状结构中的Wall边界，保持默认的BC类型。

4 网格

• 进入 Mesh 工作流程

4.1 创建网格设置

• 点击工具栏按钮 Create/Edit 打开设置对话框

• 点击对话框左上角的加号按钮，选择 Hexpress

• 选择之前创建的 Domain1 ，点击按钮 Add domains ，关闭对话框

4.2 编辑网格参数

• 选择模型树节点 Mesh Setup 1
• 设置Cell type为 Full hexa，指定Initial cell size 为 0.025 m

软件自动生成全六面体网格，如图所示。

4.3 局部网格控制

• 进入Local选项卡，激活选项 Curvature ，指定 Min cell size 为 0.01 m

4.4 添加边界层

• 选择模型树节点Wall，进入 local 面板
• 激活选项 Viscous layers ，如下图所示指定边界层参数

4.5 生成体网格

• 选择模型树节点 Mesh Setup 1 ，进入 Control 选项卡，点击按钮 Start 进行体网格生成

可以点击按钮Start mesh analysis直接分析网格质量。

4.6 分析网格

• 点击工具栏按钮 Mesh quality 可以查看网格信息

• 如下图所示，可以看到网格的质量信息

5 计算求解

• 进入Simulation工作流程

5.1 创建仿真

• 点击工具栏按钮 Create/Edit 打开设置对话框

• 点击对话框左上角的加号，选择使用求解器 Open solver

• 选择列表 Domain1 ，点击按钮 Add domains 将其加入到求解区域中

5.2 设置仿真参数

• 选择模型树节点 Simulation 1，在Config.选项卡中设置流动类型为 Internal

• 进入 Numerics 选项卡，激活选项 CPU booster

• 进入 Output 选项卡，增加输出变量 **Y+、Cf、Viscous stress(wall to fluid) **

5.3 设置区域参数

• 选择模型树节点 Domain 1 ，如下图所示在 Materials 选项卡中指定材料介质

• 选择模型树节点 Domain 1， 进入Physics选项卡，如下图所示选择设置参数

• 进入Initial Sol.选项卡，设置初始条件，如下图所示
• 设置Vx为 50 m/s
• 设置Vz为 50 m/s
• 设置 k 为 84.4 m2/s2
• 设置 epsilon为89980 m2/s3

• Numerics选项卡参数保持默认设置

5.4 设置边界条件

• 选中模型树节点 Inlet ，如下图所示设置边界参数

5.5 求解计算

• 选择模型树节点Simulaton1，进入Control选项卡，点击按钮Start开始计算

• 计算过程中可以点击工具栏按钮查看计算过程及监控图形

• 如下面的残差曲线与进出口流量监控曲线

 

迭代计算速度还行，不过计算前的准备工作时间太长了。看界面提示似乎是在计算前重新对网格进行分区。这个工作不应该是网格划分完毕后就已经完成了么，难以想象如果网格数量非常多的时候，这个过程会有多慢。

”

6 查看计算结果

• 进入 Results analysis 工作流程

• 选择模型树节点Simulation1，点击按钮 Start results analysis 加载结果数据

 

注：这里有个很瓜怂的设计，当点击按钮Start results analysis后，在树形菜单的顶部会出现一个不断旋转的小圈圈，正常人都会认为是程序在工作中，实际上出现小圈圈表示结果文件已经加载完毕，可以进行后处理的意思。设界面设计神叨叨的。

”

• 点击工具栏的Cutting Plane工具    

• 点击工具栏按钮 Create color contour ，指定显示的物理场为 Static Pressure ，点击按钮 Apply 显示切面上的压力

• 压力分布

• 速度分布

7 总结

Fidelity是Cadence收购NUMECA后，基于O

总体上来看，Fidelity操作界面还是比较顺畅和丝滑的，其将整个仿真过程放在了5个操作流程中（几何、区域、网格、仿真、后处理），各流程的操作界面能够保持统一，利用树形菜单加设置面板的操作方式，操作过程较为方便。

但界面细节也延续了NUMECA的缺陷，字体不清晰（不知道能不能改，或者去哪里改），目前物理模型较少，前后处理过程都比较封闭。

 

注：本案例为软件自带案例。

”

（完）