本教程演示了机翼改变攻角情况下外流场的变化过程模拟。 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 2020→Workbench命令,启动Workbench 2020,进入ANSYS Workbench 2020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。 2 建立几何体 (1)双击Workbench A2栏的Geometry打开DesignModeler软件。 (2)通过3D Curve导入异形曲线。 (3)通过Scale将曲线缩小100倍。 (4)通过草图,分别建立1.2m直径的机翼旋转区域和外流场计算域。 (5)在通过Surface from sketches命令,生成二维的几何模型,并通过布尔运算生成机翼旋转区域和外流场区域两个计算域。 3 划分网格(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)分别右键选择边界,在弹出快捷菜单中选择Create Named Selection,弹出Selection Name对话框,输入名称farfield,interface-1和interface-2,单击OK按钮确认。 (3)创建两个计算域rotate和fluid,单击OK按钮确认。 (4)右键单击模型树中Mesh选项,依次选择Mesh→Insert→Size。分别选择计算域rotate和interface,element size填入0.01。 (5)右键单击模型树中Mesh选项,依次选择Mesh→Insert→Size。选择机翼,element size填入0.005。 (6)右键单击模型树中Mesh选项,依次选择Mesh→Insert→inflation。Boundary选择机翼生成边界层。 (7)网格参数设置,在Element Size中输入0.05,在Quality中,Smoothing选择High。 (8)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。 (9)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。 (10)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。 (11)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 定义模型 (1)双击A4栏Setup项,进入Fluent界面。 (2)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。 5 设置材料 (1)单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit,弹出Create/Edit Materials(材料)对话框。将空气的Density修改为ideal-gas。 6 设置交界面 (1)创建interface。 7 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,设置farfield的边界类型为Pressure far-field。Gauge Pressure输入101300,单击OK按钮确认退出。 (3)设置Cell zone condition中的rotate。勾选Mesh Motion,X输入0.5,Speed输入-0.5,单击OK按钮确认退出。 (4)设置Operating Pressure的数值为0。 8 初始条件 Initialization Methods中选择Hyper Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。 9 计算求解 单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮,弹出Run Calculation(运行计算)面板。 在Time Step Size中输入0.005,Number of Iterations中输入400,单击Calculate开始计算。 10 结果后处理 (1)双击A6栏Results项,进入CFD-Post界面。 (2)显示速度云图。 |
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