浙江科技学院ZUSTattacker赛车队
Ansys流体培训总结
一、赛车CFD前处理
1.赛车模拟风洞计算需要模型尽量简单,在划分网格前需要对模型进行封闭处理。
2.对驾驶舱和车手进行模型简化,并封闭驾驶舱、发动机舱
为了改善轮胎与地面附近的网格质量,轮胎采用下端加凸台处理,类似于轮胎受压的情况。
3.锐角锐边都要删除
4.主环、悬架安装杆等对流体影响不大的杆件都删除
5.由于模型为对称模型,为了减少计算时间,可只取一般的模型进行计算,在CATIA中对模型进行分割处理。
6.设置计算域(长方体),一般设置流体域宽度和高度分别为6到8倍车宽和3到6倍车高。
7.设置加密区(长方体),赛车附近网格为重要网格,此处的网格要设置的密一些。
8..将文件导成stp格式。 以前翼分析为例 a.取一半模型,如图
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b.建立流体域,如图(为方便显示,隐藏了流体域的对称面)
C.建立加密区,如图(蓝色部分)
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二、将模型导入workbench进行布尔运算
1.打开workbench,拖动Fluid Flow(Fluent)到Project Schematic中,导入几何模型,打开Designmodeler点击generate生成几何模型
2.点击create,选择Boolean(布尔运算),operation选择Subtract,Target Bodies选择流体域,Tool Bodies选择前翼,不保留前翼模型,点击generate,三个parts会变为两个parts,如图
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三、划分网格
a.边界命名:选择面,右键单击选择Create Named Selection,将入口、出口、壁面、对称面、地面、鼻翼分别命名为inlet、outlet、wall、symmetry、ground、front_wing,如图
b.单击mesh,设置全局网格尺寸,如图
其余选项保持默认。
3.右击mesh,insert-sizing,对前翼的面网格进行加密,如图
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4.右击mesh,insert-inflation,设置前翼的边界层网格,如图
5.右击mesh,insert-sizing,设置网格加密区,如图
Geometry选择流体域,Bodies of influence选择加密区。
6.点击generate生成网格,在statistics中可以查看网格数量以及网格质量。
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四、在Fluent中设置求解
1.check网格,网格无误则可继续设置求解器。
2.设置湍流模型为k-epsilon。
保持默认即可。 3.设置边界条件。
a.选择inlet模型为velocity-inlet,点击edit进入编辑,设置入口速度20m/s。
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b.选择outlet模型为preure-outlet点击edit进入编辑,保持默认即可。
c.设置ground为wall,点击edit进入编辑,设置成moving wall,速度大小为20,方向为前翼前进的方向。
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d.设置壁面wall类型为wall,点击edit进入编辑,勾选Specified Shear,将Roughne Constant设置为0.
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4.设置参考值(Reference Values) a.compute from选择inlet b.Area为迎风面积,可以点击Reports-Projceted Areas查看,如图
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c.Reference Zone 选择流体域,其余选项保持默认。
3.Solution Methods选择SIMPLE算法,选择一介迎风格式
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4.监视器设置。双击Residuals-Print,Plot,将残差精度设置为0.0001。
5.求解器初始化设置。选择标准初始化,compute from 选择inlet,单击Initialize完成初始化设置。
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6.自动保存设置。设置为每200步保存一次。
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7.设置计算步数。设置为1000步,网格数量越少,计算越快。
五、后处理
1.打开CFD-post,双击流体域还原另一半前翼,如图。
2.单击contour,locations选择前翼,得到前翼的压力云图。
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图表 1 3.新建平面,使其能覆盖前翼的迎风面。
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单击streamline,start from选择刚才上一步创建的平面,修改#of point可以设置流线密度。
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