本案例演示利用Fluent中的共轭求解器优化目标几何形状以降低流动压降的完整过程。
如下图所示的几何模型。
流体从一侧以3 m/s流入,从另一侧流出。优化其几何结构,流体压降最低。
考虑模型对称性,采用二分之一模型进行计算,如下图所示。
扫掠形式划分全六面体计算网格。
采用常规计算设置。
1、湍流模型
2、介质参数
3、边界条件
其他参数保持默认设置
计算完毕后对称面上速度分布如下图所示
壁面上压力分布如下图所示
进出口压力统计如下图所示,压降为16397 Pa
3.1 定义优化目标
如下图所示,当前压降值为16396.996 Pa,这与前面统计的压降值相一致。
3.2 定义求解方法
3.3 求解控制
3.4 计算求解
注:若200步计算无法收敛,可增大计算步骤继续计算。
3.5 设计工具
注:这里设置目标为压降值减小5%
本案例设置的可变区域如下图所示
注:此标签页下的参数会控制网格变形的精细程度,设置的Points越大意味着越精密,不过也会增大计算量。
注:这里的目标变化值只是通过前面设置的5%计算得到的,实际减小的压降值未必能达到这么大
查看网格,如下图所示。
重新计算查看流场分布,壁面压力分布如下图所示。
对称面上速度分布如下图所示。
统计进出口压力,如下图所示,可得到总压降为16270 Pa。
好像并没有减小多少,可以重复上面的步骤,持续优化几何形状以减小压降。本例并未考虑制造约束方面的问题,实质上在定义网格变形时是可以对变形方式进行约束的,有兴趣的道友不妨一试。
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