搜索70道ANSYS Fluent驗(yàn)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(qiáng)
我們首先來看看ANSYS Fluent驗(yàn)證案例中的引言都說了啥,然后羅列這些Fluent驗(yàn)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(jiǎn)單翻譯如下:
一、引言
流體動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證手冊(cè)提供了一組測(cè)試案例,展示了ANSYS流體動(dòng)力學(xué)產(chǎn)品具有的代表性功能。本手冊(cè)的主要目的是展示對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。ANSYS驗(yàn)證案例求解結(jié)果與理論或?qū)嶒?yàn)結(jié)果具有高度的一致,旨在為用戶提供對(duì)ANSYS解決方案的信心。這些案例可以作為對(duì)你感興趣的特定應(yīng)用程序進(jìn)行額外驗(yàn)證和確認(rèn)的基礎(chǔ)。
盡管這些測(cè)試案例允許與理論解和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,但我們選擇了相對(duì)簡(jiǎn)單的問題,這些問題模擬計(jì)算快,可以方便地用于跨多個(gè)平臺(tái)測(cè)試。它們并不打算對(duì)模型進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證,因?yàn)橥ǔＰ枰嗟挠?jì)算時(shí)間。本手冊(cè)是質(zhì)量保證測(cè)試用案例庫的一小部分,在測(cè)試新版本的ANSYS Fluent和ANSYS CFX時(shí),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(shí)際工程問題且沒有理論解的軟件,因此本案例手冊(cè)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(cè)中的測(cè)試案例建模,以便與少量網(wǎng)格和迭代次數(shù)進(jìn)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(shí)間之間進(jìn)行了平衡。試圖呈現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立于網(wǎng)格的案例和結(jié)果。如果測(cè)試結(jié)果與網(wǎng)格不是獨(dú)立的(結(jié)果與網(wǎng)格有關(guān)),則是因?yàn)樾枰獙y(cè)試的運(yùn)行時(shí)間限制在手冊(cè)中。在某些情況下,通過細(xì)化網(wǎng)格可以獲得改進(jìn)的結(jié)果,但這需要更長(zhǎng)的解決時(shí)間。本手冊(cè)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?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在某些情況下,本手冊(cè)中報(bào)告的目標(biāo)(理論)結(jié)果可能與參考文獻(xiàn)中顯示的不同。在幾種流體流動(dòng)模擬問題中,實(shí)驗(yàn)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(dòng)力學(xué)模擬方法必須利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,這主要是因?yàn)闆]有封閉的理論解來建模相關(guān)現(xiàn)象。在本手冊(cè)中,針對(duì)ANSYS Fluent和ANSYS CFX的測(cè)試案例,利用知名期刊或會(huì)議論文上發(fā)布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。流體流動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代表了以可控方式重現(xiàn)的“真實(shí)世界”的物理現(xiàn)象,提供了比理論解更復(fù)雜的流場(chǎng)細(xì)節(jié)。本手冊(cè)中的測(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理準(zhǔn)確的比較。
由于機(jī)器之間的數(shù)值精度變化,不同的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)本手冊(cè)中的一些測(cè)試案例產(chǎn)生稍微不同的結(jié)果。如果求解的是一個(gè)非線性、迭代和收斂相關(guān)問題,計(jì)算誤差最有可能與計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)硬件上運(yùn)行這些測(cè)試案例,請(qǐng)注意,本手冊(cè)中報(bào)告的ANSYS結(jié)果是0.01234,很可能你會(huì)得出0.012335271的結(jié)果。
1.2 參考文獻(xiàn)
本手冊(cè)中包含的測(cè)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(cè)試案例的結(jié)果已經(jīng)過驗(yàn)證;但是,在參考文獻(xiàn)方面可能存在某些差異。這些差異已經(jīng)過檢查,并被認(rèn)為是可接受的。
應(yīng)注意,對(duì)于每個(gè)問題,只報(bào)告與給定理論解對(duì)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(duì)于本手冊(cè)中的一些測(cè)試案例,不同的計(jì)算機(jī)和不同的操作系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生稍微不同的結(jié)果,這是因?yàn)椴煌瑱C(jī)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(diǎn)后有效位數(shù)。本手冊(cè)中報(bào)告的這些結(jié)果是使用Microsoft Windows XP Professional在Intel Xeon處理器上運(yùn)行的結(jié)果。當(dāng)使用不同的處理器類型或操作系統(tǒng)時(shí),結(jié)果可能略有不同。
1.3 使用驗(yàn)證手冊(cè)和測(cè)試案例
在探索這些產(chǎn)品中的特性時(shí),我們鼓勵(lì)你使用這些案例作為起點(diǎn)。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(cè)試提供了對(duì)你可能不熟悉的新功能的快速介紹。
本手冊(cè)中的測(cè)試案例主要用于驗(yàn)證ANSYS軟件。本手冊(cè)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(jià)值,但是測(cè)試案例并不是一步一步地用冗長(zhǎng)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(jī)幫助。(買了正版軟件才提供聯(lián)機(jī)服務(wù))。
希望獲得更詳細(xì)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(xiàn)補(bǔ)充其他ANSYS參考文件。
1.4 CFX支持的測(cè)試案例
由于Fluent和CFX求解器之間的差異,CFX僅支持本手冊(cè)中的測(cè)試案例中一部分。
二、Fluent驗(yàn)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(gè)驗(yàn)證案例包括題目、概述、問題描述、測(cè)試案例、分析假設(shè)和建模說明、與ANSYS Fluent和ANSYS CFX的結(jié)果對(duì)比等。但是不提供驗(yàn)證案例的操作步驟。怎么辦?我們?cè)趺磳W(xué)?
對(duì)初學(xué)者很幸運(yùn)的是,胡老師(流沙)開辦的【CFD之道】微信公眾號(hào),對(duì)這些絕大多數(shù)案例進(jìn)行了詳細(xì)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(yàn)證案例,點(diǎn)按后可進(jìn)入胡老師的公眾號(hào)學(xué)習(xí)。我對(duì)每個(gè)案例配上了模型示意圖,以便對(duì)每個(gè)問題有一個(gè)直接的觀感。
Fluent驗(yàn)證案例01:庫艾特流
Fluent驗(yàn)證案例02:圓管流動(dòng)傳熱
Fluent驗(yàn)證案例02:通過均勻熱通量管道層流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例03:圓管湍流壓降計(jì)算
Fluent驗(yàn)證案例03:管道中湍流流動(dòng)壓降計(jì)算
Fluent驗(yàn)證案例04:壓力梯度下庫艾特流
Fluent驗(yàn)證案例04:壓力梯度下的平面庫艾特流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例05:管道中的泊肅葉流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例05:管道中的泊肅葉流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例06:管道中的多組分流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例07:管道內(nèi)非牛頓流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例08:旋轉(zhuǎn)腔內(nèi)速度分布
Fluent驗(yàn)證案例09:同心管內(nèi)自然對(duì)流
Fluent驗(yàn)證案例10:T型管流量分配
Fluent驗(yàn)證案例11:三角形腔體內(nèi)層流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例12:波形通道中湍流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例13:后向臺(tái)階換熱
Fluent驗(yàn)證案例14:多組分射流混合
Fluent驗(yàn)證案例15:發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例16:過渡管內(nèi)流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例17:RAE2822翼型
Fluent驗(yàn)證案例18:超音速流動(dòng)中的激波反射模擬
Fluent驗(yàn)證案例19:近運(yùn)動(dòng)壁面的瞬態(tài)流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例20:缸內(nèi)絕熱壓縮
Fluent驗(yàn)證案例21:高壓空化
Fluent驗(yàn)證案例22:低壓入口的銳緣孔口空化
Fluent驗(yàn)證案例23:圓柱繞流
Fluent驗(yàn)證案例24:旋轉(zhuǎn)圓筒不相溶液體流動(dòng)仿真
Fluent驗(yàn)證案例25:非預(yù)混燃燒
Fluent驗(yàn)證案例26:真實(shí)氣體超聲速流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例27:后向臺(tái)階湍流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例28:各向異性導(dǎo)熱
Fluent驗(yàn)證案例30:彎管
Fluent驗(yàn)證案例31:V型槽尾流
Fluent驗(yàn)證案例32:后體流動(dòng)分離
Fluent驗(yàn)證案例33:環(huán)形空間粘性熱
Fluent驗(yàn)證案例35:軸流壓縮機(jī)
Fluent驗(yàn)證案例37:前向臺(tái)階流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例39:管內(nèi)沸騰
Fluent驗(yàn)證案例40:擴(kuò)散管
Fluent驗(yàn)證案例41:機(jī)翼跨聲速流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例42:液體混合
Fluent驗(yàn)證案例43:平板邊界層轉(zhuǎn)捩
Fluent驗(yàn)證案例44:噴管內(nèi)超聲速流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例45:斜激波
Fluent驗(yàn)證案例46:正激波
Fluent驗(yàn)證案例47:湍流分離
Fluent驗(yàn)證案例48:彎管湍流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例49:燃燒器燃燒
Fluent驗(yàn)證案例50:半無限平板瞬態(tài)熱傳導(dǎo)
Fluent驗(yàn)證案例51:鈍角超音速流等熵膨脹
Fluent驗(yàn)證案例53:可壓縮湍流混合
Fluent驗(yàn)證案例54:梯形腔體層流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例55:室內(nèi)循環(huán)流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例56:方腔熱傳導(dǎo)及輻射
Fluent驗(yàn)證案例57:固體中導(dǎo)熱與輻射
Fluent驗(yàn)證案例58:擴(kuò)散管內(nèi)湍流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例59:固體熱源及熱傳導(dǎo)
Fluent驗(yàn)證案例60:后向臺(tái)階超聲速轉(zhuǎn)捩計(jì)算
Fluent驗(yàn)證案例61:同心圓柱內(nèi)輻射換熱
Fluent驗(yàn)證案例62:低雷諾數(shù)k-e模型
Fluent驗(yàn)證案例63:鈍頭體流動(dòng)分離再附著
Fluent驗(yàn)證案例64:非對(duì)稱突擴(kuò)通道低雷諾數(shù)流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例65:擴(kuò)散管內(nèi)旋轉(zhuǎn)湍流流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例66:密閉空腔輻射換熱
Fluent驗(yàn)證案例67:臨界熱流管內(nèi)沸騰
Fluent驗(yàn)證案例68:偏心環(huán)空中軸向流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例69:兩相泊肅葉流動(dòng)
Fluent驗(yàn)證案例70:平板間輻射傳熱
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