Ansys_workbench:网格划分+CFX热流固耦合计算

最近在做毕业论文设计,涉及固体导热和流体对流换热的流固复合换热问题。翻翻书找CFX软件比较适合这种分析。第一次尝试用ICEM正常绘制非结构网格后,CFX的计算结果一直没有正常显示,流体没有温度变化。许多尝试都没有结果。一开始觉得是网格绘制问题,找不到解决方法,就用workbench的网格化来解决。在查找资料中,发现这样的教程很少,这里就做一个简单的流程介绍。

软件版本,ANSYS_19.0

?Solidwork分别绘制实体域和流体域。因为我的计算只涉及一个面的流固耦合,其他面都采用绝热光滑壁面的假设,所以没有固体侧壁面。建模的时候不需要用装配图,但是一定要分成两部分。模型输出一般选择igs格式(solidwork源文件也要保存,以备以后模型更改)。

一方面是因为作者真的很懒,另一方面是我对网格化结构化网格绘制方法不太了解。所以选择自动生成的方式。具体步骤如下:

打开workbench,在Component_Systems中选择mesh并放置在工作区中,几何图形导入模型后右键单击DesignModeler。

在DesignModeler中,不需要太多操作。你只需要重命名两个体实体域,合并成Form_new_part。对于具体操作,可以在操作树中选择两个几何体右键forms _ new _ parts。

然后在workbench中输入网格化。这里的操作类似于icem。选择一个面(按住Ctrl键进行检查)并右键单击“创建命名选择”来创建一个名称是非常重要的。其他表面的操作类似。在界面中,我只把界面设置在流体域的一侧。最后,导入CFX时,会自动选择相应的实体域曲面。(不知道有没有影响)

设置完成后,网格绘制完成。首先选择四面体网格算法,项目树种右键网格选择插入和选择方法。我在方法设置中选择四面体,在算法中选择Patch_conforming。有一本书说,修补符合四面体和扫描方法可以混合生成* * *型网格的多体部分。

选择网格后,下方有一系列二级菜单。计算的物理属性设置为默认设置,选择CFD,求解器为CFX(Fluent等。).在尺寸菜单中设置网格尺寸参数与在icem中设置的基本思路是一致的。在尺寸控制中,尺寸函数可以选择五个选项:自适应,接近和曲率,曲率,近似和均匀)5。

最后点击更新生成网格,选择质量尺度后可以看到网格的质量分布。嗯~没有负网格,平均质量分数为0.84。省省吧。

回到工作台进入CFX,根据之前设置的体面在CFX中设置相应的参数,具体设置方法不展开,但是必须在界面设置中勾选传热,在选项中选择界面通量。设置好求解器参数后,就可以进行计算了。

经过几个小时的计算,计算完成。

打开后处理软件,简单显示结果。可以看出,流体和固体都有热量变化,说明完成了流体和固体的热耦合计算。

最后,这只是一个简单的工艺计算,供你参考,有很多不足和疏漏。希望大家多多提供意见和指导。