Fluent Meshing到仿真:一套流程,轻松搞定

1 网格划分

  • 启动ANSYS Workbench 2019 R2,添加模块Fluent(with Fluent Meshing)


  • 双击A2单元格启动Fluent,如下图所示开启并行计算


  注:Fluent Meshing在并行模式下生成网格速度更快


 

  • 进入Fluent Meshing后,如下图所示,选择watertight Geometry列表项启用网格生成流程


1.1 导入几何

  • 选择节点Import Geometry,下方面板中保持Units为mm
  • 点击File Name右侧的文件浏览按钮,添加几何文件GOLF.agdb


此时可如下图所示点开Insert Clipping Planes查看区域内部几何。


内部几何如下图所示。


1.2 设置局部尺寸

  • 选中节点Add Local Sizing,下方面板中如下图所示进行设置
  • 设置Would you like to add local sizing为yes
  • 设置Name为golf
  • 指定Growth Rate为1.2
  • 指定Size Control Type为Face Size
  • 指定Target Mesh Size为0.4
  • 选择列表项golf
  • 点击按钮Add Local Sizing创建局部网格尺寸



注:局部网格尺寸可用于网格局部加密
 

1.3 创建面网格

  • 选择节点Create Surface Mesh,其他参数如下图所示进行设置
  • 设置Minimum Size为0.2
  • 设置Maxmimum Size为2.5
  • 设置Growth Rate为1.2
  • 其他参数保持默认设置,点击按钮Create Surface Mesh创建面网格


1.4 描述几何

  • 选择节点Describe Geometry
  • 设置Geometry Type为The geometry consists of both fluid and solid regions and/or voids
  • 其他参数保持默认设置,点击按钮Describe Geometry



1.5 Update Boundaries

  • 选择节点Update Boundaries,如下图所示,保持默认设置
  • 点击下方按钮Update Boudaries更新几何边界




  注:这里的几何模型提前在DM中进行了命名处理。

 

1.6 Create Regions

  • 选择节点Create Regions,如下图所示,设置Estimated Number of Fluid Regions为1
  • 点击按钮Create Regions创建区域



1.7 Update Regions

  • 选择模型树节点Update Regions
  • 下方面板设置golf为dead
  • 点击按钮Update Regions创建计算区域



  注:类型为dead的区域不会生成体网格
 


1.8 创建体网格

  • 选择模型树节点Create Volume Mesh
  • 设置Number of Layers为10
  • 设置Fill With为polyhedra以生成多面体网格
  • 其他参数如下图所示设置,点击按钮Create Volume Mesh创建网格


最终生成的网格如图所示(球体局部网格)。


  • 点击按钮Switch to Solution切换至Fluent求解模式


2 Fluent设置

2.1 Models设置

  • 鼠标双击模型树节点Models > Viscous弹出设置对话框,如下图所示激活SST k-omega湍流模型
  • 其他模型参数保持默认设置,点击OK按钮关闭对话框



2.2 Boundary Conditions

  • 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > inlet打开入口设置对话框,如下图所示设置入口速度为8 m/s



其他边界保持默认设置。


2.3 初始化计算

  • 鼠标右键选择模型树节点Initialization,点击弹出菜单项Initialize进行初始化


2.4 Run Calculation

  • 鼠标双击模型树节点Run Calculation,右侧面板设置选项Number of Iterations为200
  • 点击按钮Calculate开始计算


3 计算结果


3.1 压力分布

查看球体表面压力分布,如下图所示。


3.2 速度分布

查看截面上速度分布,如下图所示。


3.3 阻力系数

  • 鼠标双击模型树节点Reference Values,右侧面板如下图所示进行设置


  • 右键选择模型树节点Report Definitions,点击弹出菜单项New → Force Report → Drag...新建阻力报告


  • 如下图所示定义球身阻力系数输出,点击按钮Compute输出阻力系数


  • 输出阻力系数如下图所示,其值为0.098928



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