Fluent CFD案例：固体圆柱自然对流换热瞬态分析

本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent进行固体圆柱自然对流换热二维瞬态CFD仿真。首先于DesignModeler中建立几何模型，接着导入ANSYS Mesh进行网格划分，并进行命名边界条件，然后利用Fluent进行求解，最后在CFD-POST中进行后处理。案例基于2D、瞬态求解。

一、案例模型

二、Workbench设置
   

▼ 将Fluid Flow(Fluent)拖入右边空白界面。

▼ 以DesignModeler方式打开Geometry。

模型建立完毕，转入ANSYS Mesh，网格划分。

三、Fluent设置
   

▼ 打开Fluent登录界面进行设置。

3.1 General设置

▼  勾选Gravity并将Y方向设置为-9.81，选中Transient瞬态求解方式。

3.2 Models设置
       

▼ 打开能量方程。

3.3 Materials设置
       

▼ 将空气密度修改为incompressible-ideal-gas。

3.4 Cell Zone Conditions设置      

▼ 确保流体计算域为fluid，固体计算域为solid。

3.5 Boundary Conditions设置

▼ bottom_wall设置为via System Coupling。

▼ cylinder_wall和cylinder_wall-shadow中Temperature均设置为500K。

▼ side_wall_l、side_wall_r和top_wall均设置为via System Coupling。

3.6 Monitors设置

▼ 将连续相方程、X方向速度方程、Y方向速度方程的残差均设置为1e-06。

3.7  Initialization设置

▼ 将Compute from设置为bottom_wall，然后点击Initialize。

3.8 Run Calculation  

▼ 将时间步长设置为0.1 s，将迭代步数设置为600 steps，将单位时间步最大迭代步数设置为10，然后点击Calculate。

▼ 计算完成。

四、CFD-POST后处理

▼ 压力云图。

▼ 速度云图。

▼ 温度云图。

▼ 速度流线图。

▼ 速度矢量图。

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