fluent课程设计-工程流体力学计算与分析

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1、工程流体力学计算与分析组号：指导老师：组员：-25-以烟道设备为研究对象，结合设备的实际使用情况，对烟道内的烟气进行精确的数值模拟，掌握烟道内烟气流动的特点与变化规律。图1烟道模型如图1所示，烟气从A的支管进入，由中间大管排出。已知B管道中烟气流速为10.57m/s，出口静压力为pa。考试要求：（1）前处理部分：详细阐述建模过程；网格剖分过程；加边界条件，网格输出过程；（2）Solver部分：FLUENT材料特性、边界条件定义过程，用k-e模型求解管道流场的过程；（3）结果后处理部分：y=0截面速度、压力（静压、动压、总压）分布云图y=0截面速度

2、矢量图Y=0截面速度矢量动画出口处（x=0,z=0交界面处）速度、压力（静压、动压、总压）的XYplot。加分题，自己探索后处理功能，并演示。二、模型建立建模思路：1.将初始模型dbs文件用Gambit打开，并export为igs文件。2.其中A、B两段的igs文件中几何模型部分缺失（几何数据转换常见的问题）。3.将igs文件导入Catia软件，对缺失面进行修补。4.修补完成后，在A、B、C段相连接的“圆截面”上建立局部坐标系，原点选择截面中心。5.以局部坐标系为参考，进行旋转、平移等操作，将A、B、C三段模型近似装配为一个整体，然后将新的几何再

3、次导出为igs文件。6.将新的igs文件导入到Hypermesh软件，进行几何清理（通过translate操作将A、B、C三段微调，然后通过replace操作将三段连接在一起，删除多余的面）及初始面网格划分（面网格均为直角三角形）。-25-7.将划分好初始面网格的模型导出为stl格式，为下一步进行流体体网格的划分做准备。具体实施：1.通过Gambit，将dbs文件export为igs文件图12.Catia中显示几何缺失面图23.修补缺失面-25-图31.在接合面上建立局部坐标系图4-25-图51.几何装配及导出文件图62.Hypermesh几何清

4、理及面网格划分图7连接位置图83.初始面网格划分-25--25-三、网格划分首先将B、C段合成一个完整的立体模型，bds文件通过Gambit转化为igs文件，然后用Catia（CAD）将BC短的圆心坐标设成相同然后转存为igs文件，再用Hypermesh将两个文件的模型链接到一起，画2D网格，转存为stl格式。将stl格式的文件用star-ccm设置边界层网格尺寸，将模型分为四层，延伸系数为1.5，在根据feartuerline画出体力模型，形成立体网格，最后的输出文件为plt。。-25--25-四、计算部分1.检查网格General→Check

5、2.建立模型Models→Viscous-Standardk-e,StandardWallFn子菜单中选择k-epsilon.其余默认-25-3.选择材料模型Materials→Fluid下选择air4.边界条件设置BoundaryConditions进口一边界条件：选择inlet1→Type下选择velocity-inlet速度进口模式→Edit打开子菜单速度项VelocityMagnitude添加10.6m/s，水利直径处填3.92m-25-进口二边界条件：选择inlet2→Type下选择velocity-inlet速度进口模式→Edit打开

6、子菜单速度项VelocityMagnitude添加10.6m/s，水利直径处填3.92m。出口边界条件：选择outlet→Type下选择pressure-outlet压力出口模式→Edit打开子菜单压强项GaugePressure添加0(Ansys中fluent压强默认为相对压强)，水利直径处填5.62m-25-边壁边界：选择wall→Type下选择wall5.显示的一些相关参数-25-6.求解方法SolutionMethods→Scheme下选择SIMPLE便于计算7.控制条件-25-SolutionControls→TurbulentKine

7、ticEnergy多次尝试后选择0.9便于收敛8.初始化SolutionInitialization→StandardInitialization其余默认。9.动画设置-25-Surface→Iso-Surface→SurfaceofConstant下选择Mesh,Y-Coordinate;Iso-Values下选择0→createCalculationActivities→AutosaveEvery中选择10步一保存SolutionAnimations→CreateAnimationsSequences选1→Define→Window选2→Di

8、splace-25-Type中选Vectors10.计算计算步数选择500步-25-五、后处理1.残差曲线这里收敛标准取为0.001，计