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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