ANSYS Fluent是一款仿真模擬軟件,幫助你很好地將實(shí)踐和理論學(xué)習(xí)充分地結(jié)合起來,功能特別的強(qiáng)大哦!適合于科研人員以及相關(guān)的工作學(xué)習(xí)人員來使用!因?yàn)橛?.5G,放到網(wǎng)盤地址中去了哦!
ANSYS Fluent介紹
現(xiàn)如今的產(chǎn)品都面臨著減輕重量,同時(shí)提升結(jié)構(gòu)性能以及設(shè)計(jì)美感的挑戰(zhàn),復(fù)合材料由于其具有高強(qiáng)度、質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)而成為產(chǎn)品重量上的理想選擇材料,但是眾所周知的是,復(fù)合材料具有非均質(zhì)的材料屬性,其性能的實(shí)現(xiàn)往往依賴于制造工藝,因此復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的建模難度很大。
在ANSYS 16.0新版本中,工程師能夠輕松完成復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模的操作,充分考慮復(fù)合材料模型中缺陷帶來的影響,實(shí)現(xiàn)在保護(hù)形狀復(fù)雜性的同時(shí)對(duì)復(fù)合材料模型中的各層施加正確的截止規(guī)則(cut-off rules)。
ANSYS Fluent功能特色
在ANSYS 16.0中,HPC的發(fā)展不僅能確保CFD求解器實(shí)現(xiàn)盡可能高的效率,還能解決整體仿真過程中影響方案效率和可擴(kuò)展性的其它問題,無論計(jì)算資源是由數(shù)百個(gè)CPU、數(shù)千個(gè)內(nèi)核組成,還是由數(shù)十個(gè)CPU和數(shù)百個(gè)內(nèi)核組成。
◆ CFX提供的"開箱即用"HPC性能得到明顯改善,多級(jí)旋轉(zhuǎn)機(jī)械等工業(yè)應(yīng)用的基準(zhǔn)測(cè)試在使用多達(dá)2,000個(gè)或更多內(nèi)核時(shí)體現(xiàn)出持續(xù)的可擴(kuò)展性。
◆ Fluent推出基于HDF5的案例和數(shù)據(jù)文件,開啟了全并行I/O處理之門,可顯著降低讀寫時(shí)間,特別是當(dāng)使用HPC在數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè)內(nèi)核上運(yùn)行仿真時(shí)尤為如此。
◆ Fluent和CFX提供的新型HPC網(wǎng)格分區(qū)功能現(xiàn)在可提供更高質(zhì)量的分區(qū),避免大長(zhǎng)寬比的單元并可讓表面更加平滑,從而改善HPC計(jì)算的穩(wěn)健性、收斂結(jié)果和可擴(kuò)展性。
◆ 基于GPU加速,使用Polyflow的材料處理仿真速度現(xiàn)可提高2~6倍。
◆ 通信的進(jìn)一步優(yōu)化打破了Fluent的并行瓶頸問題,尤其是在高內(nèi)核數(shù)(大于10,000)的情況下。在ANSYS 16.0中,燃燒器仿真可擴(kuò)展至36,000個(gè)內(nèi)核,效率高達(dá)到86%,充分展示了這項(xiàng)功能
使用ANSYS FLUENT進(jìn)行成功仿真計(jì)算指南
注:本指南翻譯自ANSYS FLUENT 16.0幫助文檔。
以下指南能夠幫助用戶以確保其CFD仿真過程取得成功。在登陸至用戶中心尋求技術(shù)支持之前,確保已進(jìn)行以下工作:
1、檢查網(wǎng)格質(zhì)量
在進(jìn)行FLUENT仿真計(jì)算之前,有兩件基本的事情需要做:
進(jìn)行網(wǎng)格檢查以避免由于網(wǎng)格連接錯(cuò)誤所導(dǎo)致的問題。特別是,用戶應(yīng)當(dāng)確保軟件所報(bào)告的最小網(wǎng)格體積為正值。
查看最大網(wǎng)格扭曲度(例如,在模型初始化之后,在Contours對(duì)話框中使用Compute按鈕進(jìn)行查看)。作為通用標(biāo)準(zhǔn),一般來講網(wǎng)格扭曲度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.98。用戶也可以使用Report Quality功能能計(jì)算最小網(wǎng)格正交性。更多的關(guān)于網(wǎng)格質(zhì)量的細(xì)節(jié)說明可參閱FLUENT用戶手冊(cè)。
2、縮放網(wǎng)格并且檢查長(zhǎng)度單位
在ANSYS FLUENT中,所有的初始尺寸單位都被假定為"米"。用戶應(yīng)當(dāng)根據(jù)模型的實(shí)際尺寸對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行相應(yīng)的縮放處理。其他物理量也可獨(dú)立的進(jìn)行縮放。ANSYS FLUENT默認(rèn)使用國(guó)際單位制。
3、使用合適的物理模型
4、設(shè)置energy亞松弛因子為0.95~1
對(duì)于涉及到共軛傳熱的問題,當(dāng)傳導(dǎo)率非常高時(shí),小的能量亞松弛因子可能會(huì)導(dǎo)致非常緩慢的收斂速度。
5、當(dāng)使用非結(jié)構(gòu)四面體網(wǎng)格時(shí),采用node-based gradients(基于節(jié)點(diǎn)的梯度計(jì)算方法)
對(duì)于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,采用基于節(jié)點(diǎn)平均的算法要比磨人的基于單元的算法更精確。特別是對(duì)于三角形和四面體網(wǎng)格。
6、通過歷史殘差監(jiān)控收斂過程
殘差曲線用于顯示當(dāng)殘差值是否達(dá)到指定的收斂精度。當(dāng)仿真計(jì)算結(jié)束時(shí),需要檢查殘差是否已經(jīng)降低到至少3個(gè)數(shù)量級(jí)(即10-3)。對(duì)于壓力基求解器,縮放的能量殘差必須降低至10-6,縮放的組分殘差需要下降到10-5以達(dá)到組分平衡。
用戶也可以通過監(jiān)測(cè)邊界或任何定義的表面上升力、阻力或力矩及其相關(guān)的變量或函數(shù)。
7、使用二階離散進(jìn)行CFD仿真計(jì)算,以獲得比快速計(jì)算更好的計(jì)算精度。
收斂的計(jì)算結(jié)果不一定就是正確的結(jié)果,用戶應(yīng)該使用二階迎風(fēng)離散格式獲取最終的計(jì)算結(jié)果。
8、監(jiān)測(cè)求解變量的值,以確保值的變化在兩次迭代直接可以忽略不計(jì)
9、驗(yàn)證屬性守恒已達(dá)到
計(jì)算結(jié)束后,需要確保計(jì)算域內(nèi)各物理量達(dá)到守恒。除了監(jiān)控殘差和歷史變量外,用戶還應(yīng)當(dāng)檢查系統(tǒng)內(nèi)整體的熱量和質(zhì)量平衡。最低限度,通過計(jì)算域邊界的通量?jī)舨黄胶鈨舨黄胶饬繎?yīng)當(dāng)小于1%。
10、檢查網(wǎng)格依賴性
用戶應(yīng)當(dāng)確保計(jì)算結(jié)果是網(wǎng)格獨(dú)立的,并且使用網(wǎng)格自適應(yīng)方法那修改網(wǎng)格,或者創(chuàng)建額外的網(wǎng)格以進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證。
11、基于工程判斷檢查計(jì)算結(jié)果
如果流動(dòng)特征看起來不合理,用戶應(yīng)該重新考慮物理模型和邊界條件,重新考慮邊界位置(或域)的選擇。計(jì)算域的大小的選擇不足(尤其是出口邊界)會(huì)顯著影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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