本教程演示了如何模拟加热空气自然对流现象
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 19.2→Workbench命令,启动Workbench 19.2,进入ANSYS Workbench 19.2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。
(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。
(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)右键选择矩形计算域外部边界,在弹出快捷菜单中选择Create Named Selection,弹出Selection Name对话框,输入名称wall,单击OK按钮确认。
(3)右键单击模型树中Mesh选项,依次选择Mesh→Insert→Inflation。
boundary选择圆形壁面,在Maximum Layers中输入5。
(4)网格参数设置,在Element Size中输入2,在Quality中,Smoothing选择High。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
(8)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 设置材料
(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)单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit,弹出Create/Edit Materials(材料)对话框。将air的Density选择为incompressible-idea-gas,单击Change/Create按钮确认。
5 定义模型
(1)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Transient,勾选Gravity,Y输入-9.81。
(2)在模型设定面板激活能量方程。
(3)在模型设定面板Models中双击Viscous按钮,弹出Viscous Model(湍流模型)对话框,在Model中选择Realizable k-epsilon(2eqn),在Near-Wall Treatment中选择Scalable Wall Functions,单击OK按钮确认并关闭对话框。
6 设置边界条件
(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part-surface_body弹出边界条件设置对话框。Thermal Condition选择Temperature,Temperature输入500,单击OK按钮确认退出。
(3)同步骤(2)设置part-surface_body-shadow。
7 初始条件
(1)单击主菜单中Solving→Initialization按钮,弹出Solution Initialization(初始化设置)面板。Initialization Methods中选择Standard Initialization,Compte from选择inlet,单击Initialize按钮进行初始化。
8 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。Time Step Size输入0.1,Number of Iterations中输入500,单击Calculate开始计算。
(2)计算收敛完成后,单击单击主菜单中File→Close Fluent按钮退出FLUENT界面。
9结果后处理
(1)双击A6栏Results项,进入CFD-Post界面。
(2)单击任务栏中 (云图)按钮,弹出Insert Contour(创建云图)对话框,单击OK按钮进入云图设定面板。
(3)在Geometry(几何)选项卡中Locations选择Plane 1,Variable选择Temperature,单击Apply按钮创建速度云图。
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