70道ANSYS Fluent驗證案例操作步驟在這里【轉(zhuǎn)發(fā)】

2019-04-18  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

本文作者:張強

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我們首先來看看ANSYS Fluent驗證案例中的引言都說了啥,然后羅列這些Fluent驗證案例胡老師詳解的鏈接地址。

依次打開ANSYS軟件的【Help】,【Verification Manual】,【Fluid Dynamics Verification Manual】。找到引言【Introduction】,簡單翻譯如下:

一、引言

流體動力學(xué)驗證手冊提供了一組測試案例,展示了ANSYS流體動力學(xué)產(chǎn)品具有的代表性功能。本手冊的主要目的是展示對具有“經(jīng)典”或易于獲得的理論解的問題的分析能力,并且在某些情況下還有實驗數(shù)據(jù)進行對比。ANSYS驗證案例求解結(jié)果與理論或?qū)嶒灲Y(jié)果具有高度的一致,旨在為用戶提供對ANSYS解決方案的信心。這些案例可以作為對你感興趣的特定應(yīng)用程序進行額外驗證和確認的基礎(chǔ)。

盡管這些測試案例允許與理論解和實驗數(shù)據(jù)進行比較,但我們選擇了相對簡單的問題,這些問題模擬計算快,可以方便地用于跨多個平臺測試。它們并不打算對模型進行嚴(yán)格的驗證,因為通常需要更多的計算時間。本手冊是質(zhì)量保證測試用案例庫的一小部分,在測試新版本的ANSYS Fluent和ANSYS CFX時,該案例庫將被完整使用。此外,由于ANSYS Fluent和ANSYS CFX是能夠解決非常復(fù)雜的實際工程問題且沒有理論解的軟件,因此本案例手冊中解決的問題并不能充分展示它們的能力。

1.1 預(yù)期結(jié)果

本手冊中的測試案例建模,以便與少量網(wǎng)格和迭代次數(shù)進行合理準(zhǔn)確的比較。在某些情況下,甚至更少的網(wǎng)格和/或迭代次數(shù)仍將產(chǎn)生可接受的精度。案例在精度和解決時間之間進行了平衡。試圖呈現(xiàn)一個獨立于網(wǎng)格的案例和結(jié)果。如果測試結(jié)果與網(wǎng)格不是獨立的(結(jié)果與網(wǎng)格有關(guān)),則是因為需要將測試的運行時間限制在手冊中。在某些情況下,通過細化網(wǎng)格可以獲得改進的結(jié)果,但這需要更長的解決時間。本手冊中的ANSYS求解結(jié)果與教科書或技術(shù)出版物中的求解或?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行比較。在某些情況下,本手冊中報告的目標(biāo)(理論)結(jié)果可能與參考文獻中顯示的不同。在幾種流體流動模擬問題中,實驗結(jié)果以相關(guān)參數(shù)圖的形式給出,模擬結(jié)果也以圖的形式給出,以便在同一圖上比較相應(yīng)的數(shù)值。

許多流體動力學(xué)模擬方法必須利用實驗測量數(shù)據(jù)進行驗證,這主要是因為沒有封閉的理論解來建模相關(guān)現(xiàn)象。在本手冊中,針對ANSYS Fluent和ANSYS CFX的測試案例,利用知名期刊或會議論文上發(fā)布的實驗數(shù)據(jù)來驗證計算結(jié)果。流體流動系統(tǒng)的實驗測量通常以相關(guān)參數(shù)圖的形式呈現(xiàn)。因此,公布的這些案例的實驗數(shù)據(jù)和相應(yīng)的模擬結(jié)果以圖形形式呈現(xiàn),以便于比較。

實驗數(shù)據(jù)代表了以可控方式重現(xiàn)的“真實世界”的物理現(xiàn)象,提供了比理論解更復(fù)雜的流場細節(jié)。本手冊中的測試案例經(jīng)過建模,以便在適用的情況下,以較少的網(wǎng)格和迭代次數(shù),與實驗數(shù)據(jù)進行合理準(zhǔn)確的比較。

由于機器之間的數(shù)值精度變化,不同的計算機和操作系統(tǒng)可能會對本手冊中的一些測試案例產(chǎn)生稍微不同的結(jié)果。如果求解的是一個非線性、迭代和收斂相關(guān)問題,計算誤差最有可能與計算機有關(guān)。因此,我們努力在目標(biāo)值和ANSYS求解結(jié)果保留適當(dāng)?shù)挠行粩?shù)。如果你在自己的計算機硬件上運行這些測試案例,請注意,本手冊中報告的ANSYS結(jié)果是0.01234,很可能你會得出0.012335271的結(jié)果。

1.2 參考文獻

本手冊中包含的測試案例的目標(biāo)是使結(jié)果精度在目標(biāo)結(jié)果的3%以內(nèi)。測試案例的結(jié)果已經(jīng)過驗證;但是,在參考文獻方面可能存在某些差異。這些差異已經(jīng)過檢查,并被認為是可接受的。

應(yīng)注意,對于每個問題,只報告與給定理論解對應(yīng)的那些結(jié)果。在大多數(shù)情況下,相同的解也包含大量其他有用的數(shù)值解數(shù)據(jù)。

對于本手冊中的一些測試案例,不同的計算機和不同的操作系統(tǒng)可能會產(chǎn)生稍微不同的結(jié)果,這是因為不同機器的數(shù)值精度不同。因此,我們努力在目標(biāo)值和ANSYS模擬結(jié)果之間給出適當(dāng)且一致的小數(shù)點后有效位數(shù)。本手冊中報告的這些結(jié)果是使用Microsoft Windows XP Professional在Intel Xeon處理器上運行的結(jié)果。當(dāng)使用不同的處理器類型或操作系統(tǒng)時,結(jié)果可能略有不同。

1.3 使用驗證手冊和測試案例

在探索這些產(chǎn)品中的特性時,我們鼓勵你使用這些案例作為起點。幾何參數(shù)、材料特性、載荷和結(jié)果輸出可以很容易地更改,并且求解是可以重復(fù)的。因此,測試提供了對你可能不熟悉的新功能的快速介紹。

本手冊中的測試案例主要用于驗證ANSYS軟件。本手冊試圖將ANSYS產(chǎn)品最重要的分析功能包括在內(nèi)。盡管它們作為演示問題很有價值,但是測試案例并不是一步一步地用冗長的數(shù)據(jù)輸入指令和打印輸出來表示的。有關(guān)完整的輸入數(shù)據(jù)說明,讀者應(yīng)參閱聯(lián)機幫助。(買了正版軟件才提供聯(lián)機服務(wù))。

希望獲得更詳細說明以解決問題或深入處理特定問題的用戶應(yīng)參考ANSYS Fluent幫助文檔。ANSYS Fluent教程和ANSYS CFX教程也可用于各種特定問題。這些出版物側(cè)重于特定的特性或程序領(lǐng)域,以理論、程序、指南、示例和參考文獻補充其他ANSYS參考文件。

1.4 CFX支持的測試案例

由于Fluent和CFX求解器之間的差異,CFX僅支持本手冊中的測試案例中一部分。

二、Fluent驗證案例

依次打開ANSYS軟件的【Help】,【Verification Manual】,【Fluid Dynamics Verification Manual】。

我們打開【VMFL001】,每個驗證案例包括題目、概述、問題描述、測試案例、分析假設(shè)和建模說明、與ANSYS Fluent和ANSYS CFX的結(jié)果對比等。但是不提供驗證案例的操作步驟。怎么辦?我們怎么學(xué)?

對初學(xué)者很幸運的是,胡老師(流沙)開辦的【CFD之道】微信公眾號,對這些絕大多數(shù)案例進行了詳細的講解,可以快速的入門學(xué)習(xí)Fluent軟件。

以下羅列的就是這些Fluent驗證案例,點按后可進入胡老師的公眾號學(xué)習(xí)。我對每個案例配上了模型示意圖,以便對每個問題有一個直接的觀感。

Fluent驗證案例01:庫艾特流

Fluent驗證案例02:圓管流動傳熱

Fluent驗證案例02:通過均勻熱通量管道層流流動

Fluent驗證案例03:圓管湍流壓降計算

Fluent驗證案例03:管道中湍流流動壓降計算

Fluent驗證案例04:壓力梯度下庫艾特流

Fluent驗證案例04:壓力梯度下的平面庫艾特流動

Fluent驗證案例05:管道中的泊肅葉流動

Fluent驗證案例05:管道中的泊肅葉流動

Fluent驗證案例06:管道中的多組分流動

Fluent驗證案例07:管道內(nèi)非牛頓流動

Fluent驗證案例08:旋轉(zhuǎn)腔內(nèi)速度分布

Fluent驗證案例09:同心管內(nèi)自然對流

Fluent驗證案例10:T型管流量分配

Fluent驗證案例11:三角形腔體內(nèi)層流流動

Fluent驗證案例12:波形通道中湍流流動

Fluent驗證案例13:后向臺階換熱

Fluent驗證案例14:多組分射流混合

Fluent驗證案例15:發(fā)動機缸內(nèi)流動

Fluent驗證案例16:過渡管內(nèi)流動

Fluent驗證案例17:RAE2822翼型

Fluent驗證案例18:超音速流動中的激波反射模擬

Fluent驗證案例19:近運動壁面的瞬態(tài)流動

Fluent驗證案例20:缸內(nèi)絕熱壓縮

Fluent驗證案例21:高壓空化

Fluent驗證案例22:低壓入口的銳緣孔口空化

Fluent驗證案例23:圓柱繞流

Fluent驗證案例24:旋轉(zhuǎn)圓筒不相溶液體流動仿真

Fluent驗證案例25:非預(yù)混燃燒

Fluent驗證案例26:真實氣體超聲速流動

Fluent驗證案例27:后向臺階湍流流動

Fluent驗證案例28:各向異性導(dǎo)熱

Fluent驗證案例30:彎管

Fluent驗證案例31:V型槽尾流

Fluent驗證案例32:后體流動分離

Fluent驗證案例33:環(huán)形空間粘性熱

Fluent驗證案例35:軸流壓縮機

Fluent驗證案例37:前向臺階流動

Fluent驗證案例39:管內(nèi)沸騰

Fluent驗證案例40:擴散管

Fluent驗證案例41:機翼跨聲速流動

Fluent驗證案例42:液體混合

Fluent驗證案例43:平板邊界層轉(zhuǎn)捩

Fluent驗證案例44:噴管內(nèi)超聲速流動

Fluent驗證案例45:斜激波

Fluent驗證案例46:正激波

Fluent驗證案例47:湍流分離

Fluent驗證案例48:彎管湍流流動

Fluent驗證案例49:燃燒器燃燒

Fluent驗證案例50:半無限平板瞬態(tài)熱傳導(dǎo)

Fluent驗證案例51:鈍角超音速流等熵膨脹

Fluent驗證案例53:可壓縮湍流混合

Fluent驗證案例54:梯形腔體層流流動

Fluent驗證案例55:室內(nèi)循環(huán)流動

Fluent驗證案例56:方腔熱傳導(dǎo)及輻射

Fluent驗證案例57:固體中導(dǎo)熱與輻射

Fluent驗證案例58:擴散管內(nèi)湍流流動

Fluent驗證案例59:固體熱源及熱傳導(dǎo)

Fluent驗證案例60:后向臺階超聲速轉(zhuǎn)捩計算

Fluent驗證案例61:同心圓柱內(nèi)輻射換熱

Fluent驗證案例62:低雷諾數(shù)k-e模型

Fluent驗證案例63:鈍頭體流動分離再附著

Fluent驗證案例64:非對稱突擴通道低雷諾數(shù)流動

Fluent驗證案例65:擴散管內(nèi)旋轉(zhuǎn)湍流流動

Fluent驗證案例66:密閉空腔輻射換熱

Fluent驗證案例67:臨界熱流管內(nèi)沸騰

Fluent驗證案例68:偏心環(huán)空中軸向流動

Fluent驗證案例69:兩相泊肅葉流動

Fluent驗證案例70:平板間輻射傳熱

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