ansys fluent2020综合应用案例详解
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种流体计算动力学软件,可用于解决各种流体力学问题。
本文将详细介绍ANSYS Fluent中文版的流体计算工程案例,包括案例的基本背景、模拟过程和结果分析。
这些案例旨在帮助用户深入了解ANSYS Fluent的使用方法和流体计算工程实践。
一个典型的案例是流体在管道中的流动。
该案例背景是,一根长直管道内有水流动,管道的直径为0.1米,长度为10米。
水的初始速度为1 m/s,管道的壁面是光滑的,管道两端的压差为100Pa。
现在需要使用ANSYS Fluent模拟该流体流动过程,并进一步分析不同参数对流动的影响。
首先,在ANSYS Fluent中创建一个新的仿真项目,并选择“仿真”模块。
在界面上点击“新建”按钮,在弹出的对话框中填写相应的参数,例如案例名称、计算器类型和尺寸单位。
点击“确定”后,进入模拟设置页面。
首先,需要定义获得流动场稳定解所需的物理模型和求解方法。
在“物理模型”选项卡中,选择“连续相”和“非恒定模型”。
在“湍流模型”中选择某种适合的模型,例如k-ε模型。
在“重力”选项卡中,定义流体的密度和重力加速度。
接下来,在“模型”选项卡中,定义管道的几何和边界条件。
选择“管道”作为流体领域的几何模型,并定义长度、直径和内壁面的润滑系数。
在“边界”选项卡中,定义管道两端的入口和出口条件,例如速度和压力。
将管道两端的压力差设置为100Pa,在入口处设置水的初始速度为1 m/s。
在出口处选择“出流”边界条件。
完成几何和边界条件的定义后,点击“模拟”选项卡进入模拟设置界面。
在“求解控制”中,设置计算时间步长和迭代次数。
选择合适的网格划分方法,并进行网格划分。
点击“网格”选项卡,选择合适的网格类型,并进行网格划分。
在划分网格后,可以使用“导入”按钮导入网格文件,并进行网格优化。
完成设置后,点击“计算”按钮开始进行模拟计算。
在计算过程中,可以实时观察流体场的变化情况,并通过Fluent Post-processing工具进行结果分析。
Fluent工程应用实例
第五章工程应用实例5.1 圆柱绕流数值模拟一、问题描述把一个圆柱体放在静止的流体中,然后流体以很低的速度(雷诺数很小)绕流圆柱体。
此时流动与理想流体绕流圆柱一样,流体在前驻点速度为零,而后沿圆柱体两侧流动,流动在圆柱体的前半部分是降压,速度逐渐增大到最大值,而后半部分是升压,速度逐渐下降,到后驻点重新等于零。
增大来流速度(雷诺数增大),圆柱体后半部分的压强梯度增加,以致引起边界层的分离。
随着来流速度的不断增加,圆柱体后半部分边界层中的流体微团受到更大的阻滞,分离点一直向前移动。
当雷诺数(Re)增大到40左右时,在圆柱体的后面便会产生一对旋转方向相反的对称旋涡。
当雷诺数超过40后,对称旋涡不断增长且出现摆动,到雷诺数大约等于60时,这对不稳定的旋涡分裂,最后形成有规则的、旋转方向相反的交替旋涡,这就是卡门涡街。
本节将模拟一直径为2cm的圆柱在雷诺数Re为200时卡门涡阶脱落情况。
本节涉及以下内容:1、二维结构化网格的划分;2、非稳态计算;3、动画设置;4、后处理:压力云图、速度矢量图;5、数据保存二、GAMBIT建模第1步:创建点操作:点击——,如图1。
在X,Y,Z上分别输入流体域的边界点的值。
在这里取x最小值为-6,最大值为20,y的最小值为-4,最大值为4。
对于二维圆柱的创建只需要输入圆心坐标和不在同一条直线上的二个点坐标值即可。
创建完成后如图2所示。
为了帮助画结构化网格,我们需要在圆柱外面加上一个长为4的正方形,取四个点(-2,2),(-2,-2),(2,-2),(2,2)以及点(-2,4),(-2,-4),(2,4),(2,-4)。
点创建完成后如图2所示。
图1 GAMBIT工具栏图2 点创建完成第2步由点创线操作:点击—右键单击会出现下拉菜单,在下拉菜单中选择,打开“Creat Full Circle”对话框如图3所示。
图3 创建圆对话框按照提示在Center 后选择圆心点,在End-Point 后面选择圆周上的两个点,点击Apply。
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种用于计算流体力学的软件,通过数值模拟的方式进行流体分析和设计。
在实际应用中,需要使用流体计算工程案例来验证仿真结果的准确性和可靠性。
下面将介绍一些常见的应用案例。
1.汽车空气动力学设计。
在汽车设计中,空气动力学是一个非常重要的因素。
使用ANSYS Fluent可以对汽车外形进行流体分析,如气流、气压、气动力等。
通过对气流的模拟,可以优化车身外形设计,提高汽车的性能和燃油经济性。
2.船舶流场分析。
船舶的流体设计是提高船舶速度和燃油经济性的重要因素。
使用ANSYS Fluent可以对船舶外形和水动力性能进行分析。
通过模拟船舶在水中的流动情况,可以优化船体外形和螺旋桨设计,提高航行效率。
3.风力发电机设计。
风力发电机是一种通过风力发电的机械设备。
通过ANSYS Fluent对风场进行数值模拟,可以预测风力发电机的性能和稳定性。
通过分析叶片的气动力学特性,可以优化叶片的设计,提高风力发电机的发电效率。
4.石油钻井液流分析。
石油钻井过程中,需要注入液体来冷却钻头并加速岩屑的排除。
使用ANSYS Fluent对液体的流动情况进行数值模拟,可以预测液体的流动速度和压降,优化钻井液的配比,提高钻井效率。
5.医用注射器设计。
医用注射器是一种常见的医疗器械。
通过使用ANSYS Fluent分析注射器的流场,可以优化注射器的设计。
通过预测注射器注射药液时的速度和压降,可以优化注射器的内部结构和开孔位置,提高注射的精度和安全性。
总之,ANSYS Fluent可以应用于各种流体力学领域,帮助工程师们进行流体力学设计与分析,取得更高效准确的结果。
这些案例都为设计和实施各种流体系统提供了指导,可以大大提高工作效率。
ansys fluent2020综合应用案例详解
ansys fluent2020综合应用案例详解一、引言Ansys Fluent是一款广泛应用于流体动力学分析的软件,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子设备、能源等多个行业。
该软件功能强大,包含了前处理、求解器以及后处理等多个模块,能够实现流体动力学分析的全方位服务。
本文将通过一个综合应用案例,详细解析Ansys Fluent 2020的使用方法和应用领域。
二、案例详解本案例将通过一个实际项目——某型电动汽车的空气动力性能优化,来详细解析Ansys Fluent 2020的综合应用。
1. 项目背景某电动汽车制造商希望提高其车型的空气动力性能,减少风阻,从而提高车辆的行驶效率和续航里程。
他们找到了一个具有丰富经验的咨询公司,希望通过Ansys Fluent 2020对车辆的空气动力性能进行优化。
2. 前处理咨询公司首先使用Ansys Fluent 2020的前处理模块,对车辆进行建模。
他们使用CAD工具创建了车辆的三维模型,并使用Ansys Fluent的网格生成功能,将车辆模型划分为有限个网格。
这一步是流体动力学分析的基础,良好的网格质量可以提高分析的精度和稳定性。
3. 求解器应用在完成前处理之后,咨询公司使用Ansys Fluent 2020的求解器模块,对车辆的空气动力性能进行模拟。
他们设定了模拟的条件,包括车速、风速、车辆姿态等,然后进行模拟计算。
通过求解器模块的应用,可以获取车辆在不同条件下的空气动力性能数据。
4. 后处理应用在模拟完成后,咨询公司使用Ansys Fluent 2020的后处理模块,对模拟结果进行详细分析。
他们通过图表和数据,展示了车辆在不同条件下的风阻系数、升力系数等空气动力性能指标。
通过这些数据,可以清楚地看到车辆在各个角度和速度下的空气动力性能表现。
5. 优化方案制定基于模拟结果和分析数据,咨询公司为电动汽车制造商提供了优化方案。
他们建议对车辆的外观进行优化设计,以降低风阻系数和提高空气动力性能。
ANSYS经典案例分析
ANSYS经典案例分析ANSYS(Analysis System)是世界上应用广泛的有限元分析软件之一、它在数值仿真领域拥有广泛的应用,可以解决多种工程问题,包括结构力学、流体动力学、电磁学、热传导等。
本文将分析ANSYS的经典案例,并介绍其在不同领域的应用。
一、结构力学领域1.案例一:汽车碰撞分析汽车碰撞是一个重要的安全问题,对车辆和乘客都有很大的影响。
利用ANSYS进行碰撞分析可以模拟不同类型车辆的碰撞过程,并预测车辆结构的变形情况以及乘客的安全性能。
通过这些分析结果,可以指导汽车制造商改进车辆结构,提高车辆的碰撞安全性能。
2.案例二:建筑结构分析建筑结构的合理性和稳定性对于保证建筑物的安全和耐久性至关重要。
ANSYS可以对建筑结构进行强度和刚度的分析,评估结构的稳定性和安全性能。
例如,可以通过ANSYS分析大楼的地震响应,预测结构的位移和变形情况,以及评估建筑物在地震中的安全性。
二、流体动力学领域1.案例一:空气动力学分析空气动力学分析对于飞行器设计和改进具有重要意义。
利用ANSYS可以模拟飞机在不同速度下的气动性能,预测飞机的升阻比、空气动力学力矩等参数。
通过这些分析结果,可以优化飞机的设计,提高飞行性能和燃油效率。
2.案例二:水动力学分析水动力学分析对于船舶和海洋工程设计至关重要。
利用ANSYS可以模拟船舶在不同海况下的运动特性,预测船舶的速度、稳定性和抗浪性能。
通过这些分析结果,可以优化船舶的设计,提高船舶的性能和安全性能。
三、电磁学领域1.案例一:电力设备分析电力设备的稳定性和运行性能对电力系统的正常运行至关重要。
利用ANSYS可以模拟电力设备的电磁特性,预测电磁场分布、电磁场强度和电流密度等参数。
通过这些分析结果,可以评估电力设备的稳定性和运行性能,并指导电力系统的设计和改进。
2.案例二:电磁干扰分析电磁干扰是电子设备设计中常见的问题,特别是在通信和雷达系统中。
利用ANSYS可以模拟电磁干扰的传播路径和强度,预测设备的抗干扰能力。
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】针对【典型例题】3.3.7(1)的模型,即如图3-19所示的框架结构,其顶端受均布力作用,用有限元方法分析该结构的位移。
结构中各个截面的参数都为:113.010PaE=,746.510mI-=,426.810mA-=,相应的有限元分析模型见图3-20。
在ANSYS平台上,完成相应的力学分析。
图3-19框架结构受一均布力作用图3-20单元划分、节点位移及节点上的外载解答对该问题进行有限元分析的过程如下。
1.基于图形界面的交互式操作(tepbytep)(1)进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)程序→ANSYS→ANSYSInteractive→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):beam3→Run→OK(2)设置计算类型(3)选择单元类型(4)定义材料参数ANSYSMainMenu:Preproceor→MaterialProp→MaterialModel→Struc tural→Linear→Elatic→Iotropic:E某:3e11(弹性模量)→OK→鼠标点击该窗口右上角的“”来关闭该窗口(5)定义实常数以确定平面问题的厚度ANSYSMainMenu:Preproceor→RealContant…→Add/Edit/Delete→Add→Type1Beam3→OK→RealContantSetNo:1(第1号实常数),Cro-ectionalarea:6.8e-4(梁的横截面积)→OK→Cloe(6)生成几何模型生成节点ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Creat→Node→InActiveCS→Nodenumber1→某:0,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber2→某:1.44,Y:0.96,Z:0→Apply→Nodenumber3→某:0,Y:0,Z:0→Apply→Nodenumber4→某:1.44,Y:0,Z:0→OK生成单元ANSYSMainMenu:Preproceor→Modeling→Create→Element→AutoNum bered→ThruNode→选择节点1,2(生成单元1)→apply→选择节点1,3(生成单元2)→apply→选择节点2,4(生成单元3)→OK(7)模型施加约束和外载左边加某方向的受力ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Force/Moment→OnNode→选择节点1→apply→Directionofforce:F某→VALUE:3000→OK→上方施加Y方向的均布载荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoad→Apply→Structural→Preure→OnBeam→选取单元1(节点1和节点2之间)→apply→VALI:4167→VALJ:4167→OK左、右下角节点加约束(8)分析计算(9)结果显示(10)退出系统(11)计算结果的验证与MATLAB支反力计算结果一致。
ansys workbench2020工程实例解析
ansys workbench2020工程实例解析ANSYS Workbench 2020工程实例解析随着科学技术的不断进步,大量的工程问题需要通过计算机仿真来解决。
ANSYS Workbench 2020是一款强大的工程仿真软件,可以在多个领域中应用,比如机械工程、电子工程、结构工程等等。
本文将以ANSYS Workbench 2020为工具,解析一个实际的工程例子,介绍其实施过程和结果。
1. 工程背景介绍在本实例中,我们将解决一个机械工程问题。
假设我们需要设计一个汽车轮胎,以提高其耐磨性和减少滚动阻力。
我们需要分析不同材料和结构参数对轮胎性能的影响,以选择最佳设计方案。
2. 模型建立在ANSYS Workbench 2020中,我们首先需要建立汽车轮胎的几何模型。
我们可以使用软件内置的建模工具,或者导入现有的CAD文件。
然后,我们需要定义材料属性、边界条件和加载情况。
例如,我们可以选择橡胶作为轮胎的材料,并设置其力学性能参数。
3. 网格划分在进行仿真之前,我们需要对轮胎模型进行网格划分。
ANSYS Workbench 2020提供了多种网格划分算法和工具,可以根据需要选择合适的划分方式。
通过划分网格,我们可以将复杂的几何形状转化为简单的网格单元,为后续仿真分析提供准确的输入。
4. 材料模型和加载条件设置在ANSYS Workbench 2020中,我们可以选择不同的材料模型来描述轮胎材料的行为。
例如,我们可以使用弹性模型、塑性模型或者粘弹性模型。
根据真实的应力应变曲线,选择合适的材料模型并设置相应的参数。
同时,我们还需要定义加载条件,例如外部力、压力和温度等。
5. 求解器设置和仿真分析在ANSYS Workbench 2020中,我们可以选择不同的求解器来进行仿真分析。
根据具体问题的特点,选择合适的求解器和算法,以获得准确可靠的结果。
我们可以选择静态分析、动态分析或者模态分析等。
通过运行仿真分析,得到轮胎在不同载荷情况下的应力、应变和位移等结果。
ANSYS经典应用实例
ANSYS经典应用实例首先,我们来看一个经典的结构分析问题:桥梁的静力学分析。
假设我们需要对一座跨度较大的桥梁进行设计和分析。
首先,我们需要建立桥梁的几何模型,并定义桥梁的材料特性和荷载情况。
然后,使用ANSYS软件进行分析。
在ANSYS中,我们可以使用不同的单元类型来建立桥梁的有限元模型。
常见的单元类型有梁单元、板单元和壳单元。
对于桥梁结构来说,我们通常使用梁单元来建模。
首先,我们需要定义桥梁的截面几何形状和材料特性。
ANSYS提供了丰富的材料库,可以选择合适的材料进行模拟。
然后,我们需要划分梁单元的网格,可以使用ANSYS自带的网格划分工具或者手动划分。
在建立了桥梁的有限元模型之后,我们可以给桥梁施加荷载,进行静力学分析。
荷载可以分为静载荷和动载荷。
静载荷包括自重和外部施加的荷载,如车辆荷载、行人荷载等。
动载荷包括地震荷载和风荷载等。
在ANSYS中,我们可以通过定义节点荷载或者面荷载来施加荷载。
同时,我们也可以选择不同的荷载组合进行分析。
完成荷载施加之后,我们可以进行结构的静力学分析。
静力学分析主要是计算结构的位移、应力和应变等关键参数。
ANSYS提供了多种分析方法,如静态分析、模态分析、频率响应分析等。
对于桥梁结构来说,静态分析是最常见的分析方法。
在静态分析中,我们可以得到结构的位移、应力和应变分布,并对其进行验证和优化。
除了静力学分析,ANSYS还可以用于疲劳分析、稳定性分析、动力学分析等。
疲劳分析是用于评估结构在重复加载下的损伤程度和寿命,稳定性分析是用于评估结构的抗侧移性能,动力学分析是用于研究结构在振动荷载下的响应。
这些分析方法可以帮助工程师更好地设计和优化结构。
总结起来,ANSYS在结构分析中的经典应用实例包括桥梁的静力学分析、疲劳分析、稳定性分析和动力学分析等。
通过使用ANSYS软件,工程师可以更加深入地了解结构的性能,并进行有效的设计和优化。
基于ANSYS FLUENT的两相流分析例1
基于ANSYS FLUENT的两相流分析例1众所周知,FLUENT和CFX是ANSYS中最牛的两个流体分析软件。
下面以FLUENT 为例,说明其在多相流分析中的应用。
该例子来自于FLUENT帮助,但是其建模,网格划分以及命名集的定义方式则进行了改变。
希望该例子对于大家做多相流的分析有所帮助。
问题:一个水-空气混合物在管道内向上流动,在T型交叉点分成两支。
管道宽25mm,输入部分长125mm,顶部和右边都是250mm。
空气和水在进口处的速度见下图,而两个出口处的出流权重分为为0.38和0.62.现在要求对该两相流做一个稳态分析。
使用ANSYS fluent分析过程如下(1)创建项目示意图(WORKBENCH)设置geometry单元格的属性(2)创建几何模型(geometry) 设置单位为mm创建草图并施加尺寸约束修改模型从草图生成面物体这样,几何建模工作完成,存盘后退出DM. (3)划分网格并设置命名集(mesh)下面进入到mesh单元格,首先划分网格,添加一个尺寸控制,并设置单元划分尺寸为2.5mm.划分网格结果如下然后定义命名集,其实就是定义速度进口边,以及流出边。
这些定义会在后面用到。
选择最下面这条边,并定义命名集inlet再选择最右边这条边,定义命名集outlet1最后选择最上边这条边,定义命名集outlet2这样,网格划分和命名集定义结束,存盘并退出mesh. (4)设置流体分析模型(setup)点击WB中的setup,马上弹出下列对话框OK后进入fluent。
(4.1)设置一般选项进入general菜单项,接受默认设置。
做基于压力的稳态分析,是二维的平面问题。
(4.2)定义计算模型首先确定是多相分析(两相分析)接着确定是紊流分析(4.3)定义材料模型系统默认只有空气材料,需要加入水这种材料从FLUENT自带的材料库中找到水这种材料,并复制到本模型的数据库中这样,材料模型的定义工作结束。
2020年(建筑工程管理)ANSYS分析实例及其在工程中的应用精华
(建筑工程管理)ANSYS分析实例及其在工程中的应用精华ADAMS应用实例-精华经典1第一章 (3)1.1!1.1 铰接杆在外力作用下的变形 (3)1.2!1.2 人字形屋架的静力分析 (4)1.3!1.3 超静定拉压杆的反力计算 (5)1.4!1.4 平行杆件与刚性梁连接的热应力问题 (7)1.5端部有间隙的杆的热膨胀 (8)2第二章 (10)2.1!2.1 等截面简单超静定梁的平面弯曲分析(单元多) (10)2.2!2.2 工字形截面外伸梁的平面弯曲 (11)2.3!2.3 矩形截面梁的纵横弯曲分析 (13)2.4!2.4 悬臂梁的双向弯曲 (15)2.5!2.5 圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形 (24)2.6!2.6 悬臂等强度梁的弯曲 (26)2.7!2.7 弹性地基半无限长梁在端部力和力偶作用下的变形 (29)2.8!2.8 偏心受压杆的大变形分析 (30)3第三章 (31)3.1!3.1 利用梁单元计算压杆稳定性 (31)3.2!3.2 利用实体单元计算压杆稳定性 (33)3.3!3.3 悬臂压杆的过曲屈分析 (34)3.4!3.4 平面刚架的平面外失稳 (38)4第四章 (42)4.1!4.1 均布荷载作用下深梁的变形和应力(直接建模) (42)4.2!4.1 均布荷载作用下深梁的变形和应力(实体建模) (43)4.3!4.2 一对集中力作用下的圆环 (44)4.4!4.2 一对集中力作用下的圆环(实体建模) (45)4.5!4.3 用实体单元分析变截面杆的拉伸 (46)4.6!4.4 用二维实体单元分析等截面悬臂梁的平面弯曲 (48)4.7!4.5 变截面悬臂梁在端部集中力作用下的平面静力分析 (50)4.8!4.6 纯弯曲悬臂曲梁的二维静力分析 (52)4.9!4.7 端部集中力作用的悬臂圆环曲梁平面弯曲的三维分析 (54)4.10!4.8 均匀拉力作用下含圆孔板的孔边应力集中 (59)4.11!4.9 两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力 (65)5第五章 (67)5.1!5.1 含椭圆孔的椭圆薄膜在外部张力作用下的静力分析 (67)5.2!5.2 圆形薄膜大变形静力分析 (70)5.3!5.3 柱形容器在内压作用下的静力分析 (71)5.4!5.4 圆柱形薄壳在均匀内压作用下的静力分析 (73)6第六章 (74)6.1!6.1 简支和固支圆板的在不同荷载作用下的弯曲 (74)6.2!6.2 悬臂长板的大挠度弯曲 (77)6.3!6.3 用壳体单元分析受均布荷载作用的固支圆板大挠度弯曲 (80)6.4!6.4 利用拉伸操作建立膨胀弯管模型 (82)6.5!6.5 两端简支开口柱壳在自重作用下的静力分析 (83)6.6!6.6 圆筒在一对横向集中力作用下的变形 (85)6.7!6.7 两边简支开口柱壳在集中力作用下的大变形曲屈 (87)7第七章 (90)7.1!7.1 单自由度弹簧质量系统的频率计算 (90)7.2!7.2 悬索自由振动的频率 (91)7.3!7.3 用弹簧单元连接的圆盘的扭转振动 (93)7.4!7.4 圆杆连接圆盘的扭转振动 (94)7.5!7.5 钻杆的扭转自由振动 (95)8第八章 (97)8.1!8.1 简支梁的自振频率计算 (97)8.2!8.1 简支梁的自振频率计算(增加节点后的情况) (99)8.3!8.2 自由-自由梁的纵向自由振动 (101)8.4!8.3 有轴向压力作用的简支梁的自由振动 (102)8.5!8.4 用壳体单元计算悬臂等强度梁的自由振动 (104)8.6!8.5 矩形截面薄壁悬臂梁的自由振动 (105)9第九章 (108)9.1!9.1 圆形张紧薄膜的自由振动 (108)9.2!9.2 薄膜二维非轴对称自由振动分析 (109)9.3!9.3 薄膜三维非轴对称振动分析 (112)9.4!9.4 悬臂长板的自由振动频率 (115)9.5!9.5 悬臂宽板的模态分析 (116)9.6!9.6 固支圆板的自由振动 (117)9.7!9.7 用实体单元分析圆环的振动 (119)9.8!9.8 机翼模型的振动分析 (120)10第十章 (122)10.1!10.1 带三个圆孔的平面支座分析 (122)10.2!10.2 角支座应力分析 (123)10.3!10.3 立体斜支座的实体建模 (124)10.4!10.4 四分之一车轮实体建模 (125)10.5!10.5 轴承支座的实体建模 (126)11第十一章 (128)11.1!11.4 变截面悬臂梁的外形形状优化 (128)11.2!11.5 平面刚架的优化设计 (132)12第十二章 (134)12.1!12.1 四边简支方形层合板在均布外载作用下的变形 (134)12.2!12.2 均布拉力作用下含裂纹板的应力强度因子计算 (139)13第十三章 (147)13.1!第13章用APDL实现空间网壳结构参数化建模 (147)14第十四章 (149)14.1!第14章塔式起重机静动力分析 (149)15第十五章 (165)15.1!15.3 利用轴对称壳单元SHELL51计算长柱形天然气罐 (165)15.2!15.4 利用8节点2D实体单元PLANE82单元计算长柱形天然气罐 (167)15.3!15.5 用20节点3D实体单元solid95计算1/4长柱形天然气罐 (168)1第一章1.1!1.1 铰接杆在外力作用下的变形! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR,NOSTART! (1) 设置工程的选项, 定义几何参数/FileName, EX1.1/TITLE, EX1.1, DEFLECTION OF A HINGED SUPPORT*AFUN,DEGTHETA=30A=10000B=A/2*TAN(THETA)! (2) 进入前处理模块, 定义节点/PREP7N,1N,2,A/2,-BN,3,A! (3) 在前处理模块中,定义单元类型,材料参数和各个单元ET,1,LINK1R,1,1000MP,EX,1,210E3E,1,2E,2,3! (4) 在前处理模块中,定义位移约束D,1,ALL,,,3,2F,2,FY,-1000OUTPR,,1FINISH! (5) 进入求解模块,开始求解/SOLUSOLVEFINISH! (6) 进入后处理模块,显示节点位移和杆件内力/POST1PLDISP,2MID_NODE = NODE (A/2,-B,0 )*GET,DISP,NODE,MID_NODE,U,YLEFT_EL = ENEARN (MID_NODE) ETABLE,STRS,LS,1*GET,STRSS,ELEM,LEFT_EL,ETAB,STRS! (7) 申明数组,提取计算结果,并比较计算误差*DIM,LABEL,CHAR,2*DIM,VALUE,,2,3LABEL(1) = 'STRS_MPa','DEF_mm'*VFILL,VALUE(1,1),DATA,1,-0.05498*VFILL,VALUE(1,2),DATA,STRSS,DISP*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(STRSS /1 ) ,ABS( DISP /0.05498 )/OUT,EX1_1,out/COM/COM,------------------- EX1.1 RESULTS COMPARISON ---------------------/COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO/COM,*VWRITE,LABEL(1),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3)(1X,A8,' ',F10.3,' ',F10.3,' ',1F5.3)/COM,----------------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST,EX1_1,out1.2!1.2 人字形屋架的静力分析! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR, START! (1) 设置工程的选项/FILNAME,EX1.2/UNITS, SI/TITLE, EX1.2, Plane Roof Tuss Model.! (2) 进入前处理模块, 定义节点/PREP7N, 1, 0, 0N, 2, 2, 0N, 3, 4, 0N, 4, 6, 0N, 5, 8, 0N, 6, 2, 1N, 7, 4, 2N, 8, 6, 1! (3) 在前处理模块中, 定义单元类型LINK1, 材料参数和各个单元ET, 1, LINK1MP, EX, 1, 207E9R, 1, 0.01E, 1, 2E, 2, 3E, 3, 4E, 4, 5E, 1, 6E, 6, 7E, 2, 6E, 2, 7E, 3, 7E, 4, 7E, 4, 8E, 7, 8E, 8, 5/PNUM, NODE,1/NUMBER, 2/PNUM, ELEM, 1EPLOTFINISH! (4) 进入求解模块, 设置求解选项, 设置位移边界条件, 加载并开始求解/SOLUANTYPE, STATICOUTPR, BASIC, ALLD, 1, ALL, 0D, 5, UY, 0F, 6, FY, -1000F, 7, FY, -1000F, 8, FY, -1000SOLVEFINISH! (5) 进入一般后处理模块, 显示结构变形图/POST1PLDISP,2! (6) 列表显示节点位移和单元的计算结果PRDISPETABLE, MFORX,SMISC,1ETABLE, SAXL, LS, 1ETABLE, EPELAXL, LEPEL, 1PRETAB/NUMBER, 0PLETAB, MFORXFINISH1.3!1.3 超静定拉压杆的反力计算! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR,START! (1) 设置工程的选项, 进入前处理模块,声明单元类型,实常数和材料参数/FILNAME, EX1.3/PREP7/TITLE, EX1.3, STATICALLY INDETERMINATE REACTION FORCE ANALYSIS ANTYPE,STATICET,1,LINK1R,1,1MP,EX,1,210E9! (2) 定义节点N,1N,3,,0.7N,4,,1.0! (3) 定义单元E,1,2EGEN,3,1,1! (4) 定义位移约束和荷载D,1,ALL,,,4,3F,2,FY,-500F,3,FY,-1000FINISH! (5) 进入求解模块SOLU/SOLUOUTPR,BASIC,1OUTPR,NLOAD,1SOLVEFINISH! (6) 进入一般后处理模块POST1 /POST1NSEL,S,LOC,Y,1.0FSUM*GET,REAC_1,FSUM,,ITEM,FY NSEL,S,LOC,Y,0*GET,REAC_2,FSUM,,ITEM,FY! (7) 申明数组,输出计算结果并比较*DIM,LABEL,CHAR,2*DIM,VALUE,,2,3LABEL(1) = 'R1, N ','R2, N '*VFILL,VALUE(1,1),DATA,900,600*VFILL,VALUE(1,2),DATA,ABS(REAC_1),ABS(REAC_2)*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(REAC_1/900) ,ABS(REAC_2/600)/OUT,EX1_3,out/COM/COM,------------------- EX1.3 RESULTS COMPARISON ---------------------/COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO/COM,*VWRITE,LABEL(1),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3)(1X,A8,' ',F10.1,' ',F10.1,' ',1F5.3)/COM,----------------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST,EX1_3,out1.4!1.4 平行杆件与刚性梁连接的热应力问题! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)/CLEAR,START! (1) 定义分析类型,单元类型,截面面积和材料的力学,热学参数/FILNAME,EX1.4/PREP7/TITLE, EX1.4, THERMALLY LOADED SUPPORT STRUCTURE ANTYPE,STATICET,1,LINK1R,1,65e-6MP,EX,1,100E9MP,ALPX,1,1.6E-5MP,EX,2,210E9MP,ALPX,2,1.3E-5TREF,70! (2) 定义节点位置信息N,1,-1N,3,1FILLN,4,-1,-1N,6,1,-1FILL! (3) 定义单元信息E,1,4MAT,2E,2,5CP,1,UY,5,4,6! (4) 定义位移约束和荷载(外力和温度荷载)D,1,ALL,,,3F,5,FY,-4000BFUNIF,TEMP,80FINISH! (5) 在求解模块,定义求解选项,并开始求解/SOLUOUTPR,BASIC,1OUTPR,NLOAD,1NSUBST,1SOLVEFINISH! (6) 在一般后处理模块中,寻找特定位置的节点和单元,并提取它们的内力/POST1STEEL_N = NODE (,,,)COPPER_N = NODE (1,0,0)STEEL_E = ENEARN (STEEL_N)COPPER_E = ENEARN (COPPER_N)ETABLE,STRS_ST,LS,1ETABLE,STRS_CO,LS,1*GET,STRSS_ST,ELEM,STEEL_E,ETAB,STRS_ST*GET,STRSS_CO,ELEM,COPPER_E,ETAB,STRS_CO! (7) 将计算结果及其与理论解的比较情况输出到文件vm3.txt*DIM,LABEL,CHAR,2,2*DIM,VALUE,,2,3LABEL(1,1) = 'STRSS_ST','STRSS_CO'LABEL(1,2) = ' (MPa) ',' (MPa) '*VFILL,VALUE(1,1),DATA,34.59,13.47*VFILL,VALUE(1,2),DATA,STRSS_ST/1e6,STRSS_CO/1e6*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(STRSS_ST/34.59e6 ) ,ABS( STRSS_CO/13.47e6 ) /COM/OUT,EX1_4,out/COM,------------------- EX1.4 RESULTS COMPARISON --------------------- /COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO/COM,*VWRITE,LABEL(1,1),LABEL(1,2),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3)(1X,A8,A8,' ',F10.2,' ',F10.2,' ',1F5.3)/COM,----------------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST,EX1_4,out1.5端部有间隙的杆的热膨胀! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR,START! (1) 定义分析类型,单元类型,截面面积和材料的力学,热学参数/FILNAME, EX1.5/PREP7/TITLE, EX1.5, THERMAL EXPANSION TO CLOSE A GAP AT A RIGID SURFACE ANTYPE,STATICET,1,CONTAC26R,1,2.625E15ET,2,PLANE42,,,3R,2,1MP,EX,1,72.4E3MP,ALPX,1,2.25E-5MP,NUXY,1,0! (2) 定义节点信息N,1,2000,1000N,2,3000,1000N,3,3000,4000N,4,2000,4000N,11,1000,998N,12,4000,998! (3) 定义单元信息E,1,11,12E,2,11,12TYPE,2REAL,2E,1,2,3,4TREF,21BFUNIF,TEMP,77! (4) 定义位移约束D,3,ALL,,,4D,1,UX,,,2,1OUTPR,BASIC,LASTFINISH! (5) 在求解模块开始求解/SOLUSOLVEFINISH! (6) 在一般后处理模块中,定义水平应力和铅直应力单元表,并提取3号单元的应力结果/POST1ETABLE,STRSX,S,XETABLE,STRSY,S,Y*GET,STRSSX,ELEM,3,ETAB,STRSX*GET,STRSSY,ELEM,3,ETAB,STRSY! (7) 将计算结果输出到结果文件*DIM,LABEL,CHAR,2,2*DIM,VALUE,,2,3LABEL(1,1) = 'SIGX, (M','SIGY, (M'LABEL(1,2) = 'Pa) ','Pa) '*VFILL,VALUE(1,1),DATA,-91.22,-42.96*VFILL,VALUE(1,2),DATA,STRSSX,STRSSY*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(STRSSX/91.22) ,ABS(STRSSY/42.96)/COM/OUT,EX1_5, out/COM,------------------- EX1.5 RESULTS COMPARISON -------------- /COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO/COM,*VWRITE,LABEL(1,1),LABEL(1,2),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3) (1X,A8,A8,' ',F10.3,' ',F10.3,' ',1F5.3)/COM,----------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST,EX1_5,out2第二章2.1!2.1 等截面简单超静定梁的平面弯曲分析(单元多)! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR/FILNAME, EX2-1T/UNITS, CGS/TITLE, EX2-1T.txt, 3 NODES SIMULATION OF OVER-DETERMINED BEAM WITH MORE NODES/PREP7N, 1, 0, 0N, 2, 0.06, 0 $ N, 3, 0.12, 0 $ N, 4, 0.18, 0N, 5, 0.24, 0 $ N, 6, 0.30, 0 $ N, 7, 0.36, 0N, 8, 0.42, 0 $ N, 9, 0.48, 0 $ N, 10, 0.54, 0N, 11, 0.60, 0NPLOTNPLOT, 1NLISTDSYS, 1NLISTET, 1, BEAM3MP, EX, 1, 207e9MP, NUXY, 1, 0.3R, 1, 1, 0.020833, 0.5E, 1, 2E, 2, 3 $ E, 3, 4 $ E, 4, 5 $ E, 5, 6E, 6, 7 $ E, 7, 8 $ E, 8, 9 $ E, 9,10E, 10, 11EPLOTELISTFINISH/SOLUANTYPE, STATICOUTPR, BASIC, ALLD, 1, UX, 0, , , , , UY, ROTZD, 11, UY, 0SFBEAM, 1, 1, PRES, 0, 60SFBEAM, 2, 1, PRES, 60, 120 $ SFBEAM, 3, 1, PRES, 120, 180 SFBEAM, 4, 1, PRES, 180, 240 $ SFBEAM, 5, 1, PRES, 240, 300 SFBEAM, 6, 1, PRES, 300, 360 $ SFBEAM, 7, 1, PRES, 360, 420 SFBEAM, 8, 1, PRES, 420, 480 $ SFBEAM, 9, 1, PRES, 480, 540 SFBEAM, 10, 1, PRES, 540, 600F, 6, FY, -200SOLVEFINISH/POST1PRDISPETABLE,IMOMENT, SMISC, 6ETABLE,JMOMENT, SMISC, 12ETABLE, ISHEAR, SMISC, 2ETABLE, JSHEAR, SMISC, 8PRETAB/TITLE, SHEAR FORCE DIAGRAMPLLS, ISHEAR, JSHEAR/TITLE, BENDING MOMENT DIAGRAMPLLS, IMOMENT, JMOMENTFINISH2.2!2.2 工字形截面外伸梁的平面弯曲! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)Finish/CLEAR, NOSTART/PREP7/FileName, EX2.2/TITLE, EX2.2, BEAM STRESSES AND DEFLECTIONSC*** STR. OF MATL., TIMOSHENKO, PART 1, 3RD ED., PAGE 98, PROB. 4! (1) 定义求解类型,实常数和材料参数ANTYPE,STATICET,1,BEAM3KEYOPT,1,9,9R,1,35e-4,4.5E-5,0.20MP,EX,1,210E9MP,PRXY,1,0.3! (2) 定义节点位置N,1N,5,4FILL! (3) 定义单元连接关系E,1,2EGEN,4,1,1! (4) 定义位移约束和荷载条件D,2,UX,,,,,UYD,4,UYSFBEAM,1,1,PRES,5000SFBEAM,4,1,PRES,5000FINISH! (5) 进入求解模块,定义求解选项并求解/SOLUOUTPR,BASIC,1SOLVEFINISH! (6) 进入后处理模块列表显示节点位移计算结果和图形显示变形图SET,1,1PRNSOL,U,COMPPRNSOL,ROT,COMPPLDISP,1! (7) 提取指定位置的节点和单元,定义单元表并获取弯曲应力MID_NODE = NODE (2,,, )*GET,DISP,NODE,MID_NODE,U,YMID_ELM = ENEARN (MID_NODE)ETABLE,STRS,LS,3*GET,STRSS,ELEM,MID_ELM,ETAB,STRS! (8) 将计算结果写入到文本文件*DIM,LABEL,CHAR,2*DIM,VALUE,,2,3LABEL(1) = 'STRS_MPa','DEF_mm'*VFILL,VALUE(1,1),DATA,-5.5556,0.1323*VFILL,VALUE(1,2),DATA,STRSS/1e6,DISP*1000*VFILL,VALUE(1,3),DATA,ABS(STRSS/1e6/5.5556) ,ABS(DISP/0.1323e-3)/OUT, EX2_2, out/COM/COM,------------------- EX2.2 RESULTS COMPARISON --------------------- /COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO*VWRITE,LABEL(1),VALUE(1,1),VALUE(1,2),VALUE(1,3)(1X,A8,' ',F10.3,' ',F10.3,' ',1F5.3)/COM,---------------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST, EX2_2, out2.3!2.3 矩形截面梁的纵横弯曲分析! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)FINISH/CLEAR, NOSTART/PREP7/FileName, EX2.3/TITLE, EX2.3, TIE ROD WITH LATERAL LOADING, NO STREES STIFFENINGC*** STR. OF MATLS., TIMOSHENKO, PART 2, 3RD ED., PAGE 42, ART. 6! (1) 定义求解类型,实常数和材料参数ANTYPE,STATICET,1,BEAM4,,,,,,1R,1,0.403225e-2, 0.135492e-5, 0.135492e-5, 0.0635, 0.0635MP,EX,1,210E9MP,PRXY,,0.3! (2) 定义节点位置N,1FILL! (3) 定义单元连接关系E,1,2EGEN,4,1,1! (4) 定义位移约束和荷载条件D,ALL,UY,,,,,ROTX,ROTZD,1,UZNSEL,S,,,5DSYM,SYMM,XNSEL,ALL! (5) 施加荷载F,1,FX,-97740SFBEAM,ALL,1,PRES,314FINISH! (6) 进入求解模块,开始求解/SOLUSOLVEFINISH! (7) 进入后处理模块,显示位移计算结果,提取左边支座节点的转角和跨中挠度/POST1NSEL,S,,,1,5,4PRNSOL,U,ZPRNSOL,ROT,YNSEL,ALLPRRSOLRGHT_END = NODE (2.54,0,0)LFT_END = NODE (0,0,0)*GET,UZ_MX_C2,NODE,RGHT_END,U,Z*GET,SLOPE_C2,NODE,LFT_END,ROT,YFINISH! (8) 在时间历程后处理器中,叠加处理5号节点的弯矩/POST26RFORCE,2,RGHT_END,M,YSTORE*GET,M_MX_C2,VARI,2,EXTREM,VMAXFINISH! (9) 重新进入前处理模块,重新计算考虑应力强化效应的压杆/PREP7/TITLE, EX2.3(2), TIE ROD WITH LATERAL LOADING, STRESS STIFFENING PRESENT SSTIF,ONNSUBST,5AUTOTS,ONFINISH! (10) 进入求解模块,制定最小收敛误差后,开始非线性求解/SOLUCNVTOL,F,,.0001,,1SOLVEFINISH! (11) 进入后处理模块,显示位移计算结果,提取左边支座节点的转角和跨中挠度/POST1NSEL,S,,,1,5,4PRNSOL,U,ZPRNSOL,ROT,YPRRSOL*GET,UZ_MX_C1,NODE,RGHT_END,U,Z*GET,SLOPE_C1,NODE,LFT_END,ROT,YFINISH! (12) 在时间历程后处理器中,叠加处理跨中(5号节点的)弯矩/POST26RFORCE,2,RGHT_END,M,YSTORE*GET,M_MX_C1,VARI,2,EXTREM,VMAX! (13) 生成计算结果文本文件EX21.out*DIM,LABEL,CHAR,3,2*DIM,VALUE_C1,,3,3*DIM,VALUE_C2,,3,3LABEL(1,1) = 'UZ MAX ','SLOPE ','MOMENT M'LABEL(1,2) = '(m) ','(rad) ','AX N-m'*VFILL,VALUE_C1(1,1),DATA,-0.0050274,.00321,-521.52*VFILL,VALUE_C1(1,2),DATA,UZ_MX_C1,SLOPE_C1,M_MX_C1*VFILL,VALUE_C1(1,3),DATA,ABS(UZ_MX_C1/0.0050274),ABS(SLOPE_C1/.00321), ABS(M_MX_C1/521.52)*VFILL,VALUE_C2(1,1),DATA,-0.00957,.006028,-1013*VFILL,VALUE_C2(1,2),DATA,UZ_MX_C2,SLOPE_C2,M_MX_C2*VFILL,VALUE_C2(1,3),DATA,ABS(UZ_MX_C2/0.00957),ABS(SLOPE_C2/.006028), ABS(M_MX_C2/1013)/COM/OUT, EX2_3, out/COM,------------------- EX2.3 RESULTS COMPARISON --------------------- /COM,/COM, | TARGET | ANSYS | RATIO /COM,/COM,RESULTS FOR F<>0 (STIFFENED):/COM,*VWRITE,LABEL(1,1),LABEL(1,2),VALUE_C1(1,1),VALUE_C1(1,2),VALUE_C1(1,3) (1X,A8,A8,' ',F17.7,' ',F17.7,' ',1F5.3)/COM,/COM,RESULTS FOR F=0 (UNSTIFFENED):/COM,*VWRITE,LABEL(1,1),LABEL(1,2),VALUE_C2(1,1),VALUE_C2(1,2),VALUE_C2(1,3) (1X,A8,A8,' ',F17.7,' ',F17.7,' ',1F5.3)/COM,-----------------------------------------------------------------/OUTFINISH*LIST, EX2_3, out2.4!2.4 悬臂梁的双向弯曲! 本程序来源于邢静忠等编著的《ANSYS分析实例与工程应用》,机械工业出版社(2004年)Finish/CLEAR, START/FileName,EX2.4/PREP7/TITLE, EX2.4(1), STRAIGHT CANTILEVER BEAM BY SOLID5 ELEMENT.! (1) 利用SOLID5单元计算悬臂梁的组合变形C*** USING SOLID5 HEXAHEDRONSANTYPE,STATICET,1,SOLID5,2MP,EX,1,69E3MP,NUXY,1,0.3! (2) 定义悬臂梁上的8个的关键点K,1K,2,152.4! 用关键点生成命令KGEN, ITIME, NP1, NP2, NINC, DX, DY, DZ, KINC 生成其它关键点KGEN,2,1,2,1,,5.08KGEN,2,1,4,1,,,2.54! 上面两行命令完成了节点3到4的定义和节点5到8的位置定义! (3) 定义一条边线,制定这条线划分单元的个数和一般单元的尺寸L,1,2smrt,offLESIZE,ALL,,,10ESIZE,25.4V,1,2,4,3,5,6,8,7VMESH,1! (4) 选择左侧截面处的所有节点,并固定这些节点。
ansys fluent 流体数值计算方法与实例
ansys fluent 流体数值计算方法与实例Ansys Fluent 是一种广泛使用的流体数值计算方法,可用于模拟流体流动过程,例如空气动力学、海洋动力学、航空航天等领域。
本文将介绍 Ansys Fluent 的基本概念和数值计算方法,并探讨 Ansys Fluent 在实际工程中的应用实例。
1. Ansys Fluent 的基本概念Ansys Fluent 是 Ansys 公司开发的一款数值计算方法,主要用于模拟流体运动。
它包括三个主要部分:模型建立、求解器和结果后处理。
模型建立部分用于创建流体运动的数学模型,包括流体的物理性质、边界条件、初始条件等。
求解器部分用于对模型进行数值求解,以得到流场的数值解。
结果后处理部分用于对求解得到的流场进行可视化和分析。
2. Ansys Fluent 的数值计算方法Ansys Fluent 的数值计算方法基于有限体积法(Finite Volume Method,FVM)和有限元法(Finite Element Method,FEM)。
在 FVM 中,模型被划分为多个小部分,每个小部分被划分为多个小体积,然后对每个小体积进行求解。
求解器根据流体的物理性质和边界条件计算出每个小体积内的流体速度、压力等物理量,然后将这些物理量代入下一个小体积中,以此类推,最终得到整个模型的解。
在 FEM 中,模型被划分为多个小区域,然后在每个小区域内使用离散化的单元进行求解。
每个单元包含有限个节点和有限个边界面,单元内的物理量可以通过节点和边界面之间的方程进行求解。
3. Ansys Fluent 在实际工程中的应用实例Ansys Fluent 在实际工程中的应用非常广泛,以下是几个实际工程中的应用实例:1. 空气动力学在飞机设计和飞行模拟中,Ansys Fluent 可以用于模拟空气流动,包括气动力学、湍流流动、温度变化等方面。
通过 Ansys Fluent,可以分析飞机在不同高度、速度和风速下的气动力学特性,并进行飞行模拟,为飞机的设计和优化提供数值支持。
FLUENT实例5个(转自他人)
前言为了使学生尽快熟悉计算流体软件FLUENT以及更好的掌握计算流体力学的计算模型,本书编制了几个简单的模型,包括了组分燃烧、管内流动、换热和房间温度场四个方面的内容。
其中概括了二维和三维的模型,描述详细,可根据步骤建模、划分网格和计算以及后处理。
本书不可能面面具到并进行详细讲解,但相信读者通过本书的学习,一定能领会其中的技巧。
目录前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍1 燃烧器内甲烷和空气的燃烧﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3 管内层流流动数值计算﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 38 蒸汽喷射器内的传热模拟﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 52 组分传输与气体燃烧算例﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 75 空调房间温度场的模拟﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍102燃烧器内甲烷和空气的燃烧问题描述这个问题在图1中以图解的形式表示出来。
此几何体包括一个简化的向燃烧腔加料的燃料喷嘴,由于几何结构对称可以仅做出燃烧室几何体的1/4模型。
喷嘴包括两个同心管,其直径分别是4个单位和10个单位,燃烧室的边缘与喷嘴下的壁面融合在一起。
图1:问题图示一、利用GAMBIT建立计算模型启动GAMBIT。
第一步:选择一个解算器选择用于进行CFD计算的求解器。
操作:Solver -> FLUENT5/6第二步:生成两个圆柱体1、生成一个柱体以形成燃烧室操作:GEOMETRY-> VOLUME-> CREATE VOLUMER打开Create Real Cylinder 窗口,如图2所示a) 在柱体的Height 中键入值1.2。
b) 在柱体的Radius 1 中键入值0.4。
Radius 2的文本键入框可留为空白,GAMBIT 将默认设定为Radius 1值相等。
c) 选择Positive Z (默认)作为Axis Location 。
d) 点击Apply 按钮。
2、按照上述步骤以生成一个Height =2,Radius 1 =1并以positive z 为轴的柱体。
ansysfluent中文版流体计算工程案例详解
ansysfluent中文版流体计算工程案例详解以汽车空气动力学为例,我们可以利用ANSYS Fluent来模拟车辆行驶过程中的风阻和气动性能。
首先,我们需要建立车辆的几何模型,并进行网格划分。
网格划分的精度和密度直接影响到计算结果的准确性。
在划分网格时,我们需要考虑到车辆外形的复杂性以及细节特征,如轮胎、后视镜等。
建立几何模型和划分网格后,我们可以导入该模型并设置初始条件。
初始条件包括初始流速、压力和温度等。
接下来,我们需要设置流体物性,如空气的密度、粘度和热导率等。
在进行计算之前,我们还需要设置边界条件。
车辆表面通常设定为无滑移壁面,即在边界处满足流速为零的条件。
此外,我们还需要设置出口条件来模拟车辆行驶过程中的空气流动。
出口条件可以设定为自由出流或常数质量流率出流。
此外,我们还可以设置车辆的速度和方向等边界条件。
设置完边界条件后,我们可以开始求解流体力学方程。
ANSYS Fluent使用的是控制方程的有限差分形式来近似求解。
利用迭代算法,可以逐步优化流场的精度和稳定性,直至达到收敛条件。
在求解过程中,我们可以通过图形输出和数据记录等方式来观察和分析结果。
图形输出可以显示出流场、压力分布、速度分布和湍流特性等。
数据记录可以提供流场参数的详细信息,如压力、温度、速度和质量流率等。
通过以上步骤,我们可以获得汽车在不同速度下的风阻系数、力矩和气动特性等重要参数。
这些结果可以为汽车的空气动力学设计和优化提供依据。
综上所述,ANSYS Fluent可以应用于各种流体力学计算工程。
通过几何建模、网格划分、边界条件设置、流体力学方程和求解等步骤,我们可以对流动过程进行模拟和分析,并获得各种流场参数。
这些参数对于优化设计、性能评估和产品改进等方面具有重要意义。
ansys fluent实例详解
ansys fluent实例详解
ANSYS Fluent是一款流体动力学模拟软件,适用于广泛的流体动力学分析和优化,如流场分析、传热分析、反应器分析和多相流分析等。
下面我们来详细介绍一下ANSYS Fluent实例。
1. 加热器模拟
在加热器模拟中,我们需要对流动领域进行分析。
通过ANSYS Fluent,我们可以对加热器的流场、温度分布和速度分布进行分析。
在这个模拟中,我们需要输入材料的物理性质、几何结构和热负载,然后进行计算。
最终,我们可以得到加热器内的流场分布和其它相关的计算结果。
2. 管道流动模拟
3. 燃烧模拟
在燃烧模拟中,我们需要对燃烧过程进行分析。
利用ANSYS Fluent,我们可以输入燃料和氧气的初始条件,然后进行数值模拟。
我们可以得到燃烧的温度、压力、燃料和氧气的比例以及产生的废气等相关的计算结果。
4. 风扇模拟
5. 船舶流场模拟
总之,ANSYS Fluent实例可以应用于多种领域,如化工、机械、航空航天、能源、汽车等。
利用它可以帮助我们更好地了解流体行为和流体流动中的一些问题,并且优化设计和工程流程。
ansys fluent 2020 案例模型
【序言】ANSYS Fluent 2020是一款广泛应用于工程领域的计算流体力学(CFD)软件,具有强大的模拟功能和广泛的应用范围。
本文将介绍ANSYS Fluent 2020在不同领域的具体案例模型,通过这些案例模型的分析,可以更好地了解如何在实际工程中应用ANSYS Fluent 2020进行流体力学模拟。
【一、航空航天领域】1.1 飞机机翼气动特性模拟在航空航天领域,飞机的气动特性对飞行性能具有重要影响。
使用ANSYS Fluent 2020可以建立飞机机翼的流体力学模型,通过对气流在机翼表面的流动状况进行模拟,可以分析机翼的升力、阻力和气动效率等重要参数。
1.2 空气动力学仿真除了飞机机翼,ANSYS Fluent 2020还可用于模拟飞机的整机空气动力学特性。
通过建立飞机外形的三维流体力学模型,可以分析飞机在不同飞行状态下的气动效应,从而为飞机设计和改进提供重要的参考数据。
【二、汽车工程领域】2.1 汽车车身空气动力学仿真在汽车工程领域,ANSYS Fluent 2020可以用于模拟汽车车身的空气动力学特性。
通过建立汽车外形的流体力学模型,可以分析汽车在行驶过程中的空气阻力、升力和气动噪音等问题,为汽车设计优化提供科学依据。
2.2 发动机流场模拟除了汽车车身,ANSYS Fluent 2020还可用于模拟内燃机的燃烧过程和排气流场。
通过对发动机内部流动的数值模拟,可以优化燃烧过程、提高发动机效率,同时减少尾气排放和噪音产生。
【三、能源与环境领域】3.1 风力发电机叶片流场模拟在风能领域,ANSYS Fluent 2020可用于模拟风力发电机叶片的流场特性。
通过对叶片表面气流的详细分析,可以优化叶片设计,提高风力发电机的转化效率,减少杂音和振动。
3.2 污染物扩散模拟在环境保护领域,ANSYS Fluent 2020可以用于模拟大气污染物的扩散情况。
通过建立城市或工业区域的空气流动模型,可以预测污染物的扩散范围和浓度分布,为环境评估和污染防治提供科学依据。
Fluent 2020R1 流体新功能(一)
文章来源:安世亚太官方订阅号(搜索:Peraglobal)
ANSYS 2020R1近日即将发布,相关的软件更新资料也正在同步放出。
安世亚太的工程师们正在进行相关的梳理和翻译工作,希望对大家有所帮助。
本文为大家分享ANSYS 2020R1流体新功能(一),包括启动界面、渲染效果、常用设置以及物理模型增强等更新,由南京安世亚太工程师翻译整理。
安世亚太官方订阅号(搜索:Peraglobal)将为您提供CAE仿真、工业先进设计和增材制造领域最新的行业资讯、专业的课程培训、权威的技术资料、丰富的案例分析。
fluent软件应用超详细实例
fluent软件应用超详细实例f l u e n t软件应用超详细实例Newly compiled on November 23, 2020Fluent应用实例冷热水混合器内的三维流动与换热问题问题描述:冷水与热水分别自混合器的两侧沿水平切向方向流入,在容器内混合后经过下部渐缩通道流入等径的出流管,最后流入大气,混合器简图见下图所示。
一.利用gambit建立混合器计算模型步骤1:启动gambit并选定求解器(fluent5/6)步骤2:创建混合器主体大圆柱图1圆柱体设置对话框图2混合器主体步骤3:设置混合器的切向入流管1.创建小圆柱图3小圆柱设置对话框图4创建的小圆柱体及混合器主体2将入流管移到混合器中部的边缘图5移动复制对话框图6将入流管移到混合器主体的边缘上3.将小入流管以Z轴为轴旋转1800复制图7旋转复制对话框图8将入流管旋转复制后的混合器步骤4:去掉小圆柱与大圆柱相交的多余部分,并将三个圆柱联接成一个整体图9体积列表框图10合并体积后的混合器步骤5:创建混合器下部的圆锥台图11锥台设置对话框图12创建锥台后的混合器步骤6:创建出流小管1.创建出流小圆管图13出流小管设置对话框图14创建出流小管后的混合器2.将其移动并与锥台相接图15移动小出流圆管设置对话框图16移动小出流圆管后的混合器步骤7将混合器上部、渐缩部分和下部出流小管组合为一个整体图17体积列表框图18合并体积后的混合器步骤8:混合内区域划分网格图19网格设置对话框图20划分好的表面网格图步骤9检查网格划分情况图21网格检查设置对话框图22最差网格形状及其质量步骤10设置边界类型图23边界类型设置对话框步骤11msh文件的输出二.利用fluent3D求解器进行求解步骤1启动fluent并选择求解器3D步骤2检查网格并定义长度单位1.读入网格文件(下图为读入的图示)2.确定单位长度为cm图24长度单位设置对话框3.检查网格4.显示网格图25显示网格设置对话框图26显示网格图步骤2创建计算模型1.设置求解器图27求解器设置对话框2.启动能量方程图28能量方程设置对话框2.使用εk湍流模型-图29湍流模型设置对话框步骤3设置流体的材料属性图30材料属性设置对话框图31流体材料库对话框步骤4设置边界条件图32边界条件设置对话框1.设置入口1的边界条件图33速度边界设置对话框2.设置入口2的边界条件图34速度入口2的设置对话框2.设置出流口的边界条件图35出口边界设置对话框步骤5:求解初始化图36初始化设置对话框步骤6:设置监视器图37监视器设置对话框步骤7:保存case和data文件步骤8:求解计算图38迭代计算设置对话框图39残差曲线图图40出口速度监控图三.计算结果的后处理步骤1:创建等(坐标)值面1.创建一个z=4cm的平面,命名为surf-12.创建一个x=0的平面,命名为surf-2图41等值面设置对话框步骤2:绘制温度与压强分布图1.绘制温度分布图图42水平面上的温度分布图2.绘制壁面上的温度分布图43壁面上的温度分布图3.绘制垂直平面surf-2上的压力分布图44竖直面上的温度分布图步骤3:绘制速度矢量1.显示在surf-1上的速度矢量图45水平面上的速度矢量图2..显示在surf-2上的速度矢量图图46竖直面上的速度矢量图。
ansys案例
ansys案例Ansys案例。
在工程领域,Ansys是一个非常重要的工具,它可以用来进行有限元分析,对结构、流体、热传导等进行模拟,帮助工程师们更好地设计和优化产品。
下面我们将介绍一个Ansys案例,来看看它是如何应用于实际工程问题中的。
我们选取了一个汽车发动机的热传导分析作为案例。
汽车发动机在工作时会产生大量的热量,如果散热不好,就会导致发动机过热,甚至损坏。
因此,对发动机的热传导特性进行分析非常重要。
首先,我们需要建立发动机的三维模型,并对其进行网格划分。
Ansys提供了强大的建模和网格划分工具,可以快速准确地完成这一步骤。
接下来,我们需要定义材料的热传导性质,包括导热系数、比热容等参数。
这些参数对于模拟结果的准确性至关重要。
然后,我们需要设置边界条件和加载条件。
在这个案例中,发动机的外表面会受到空气的冷却,因此我们需要定义外表面的对流换热系数。
同时,发动机内部会有燃烧产生的热量,需要通过内部表面来定义热源。
这些边界条件和加载条件的设置也是Ansys的一大特色,用户可以根据实际情况进行灵活定义。
完成了前期的准备工作后,我们就可以进行热传导分析了。
Ansys会对整个发动机进行数值求解,得到温度场的分布情况。
通过分析温度场,我们可以看出发动机的哪些部位温度较高,哪些部位温度较低,从而找出散热不良的部位。
通过这个案例,我们可以看到Ansys在工程领域的强大应用价值。
它不仅可以帮助工程师们进行复杂的物理场模拟,还可以为工程设计和优化提供重要参考。
当然,Ansys的应用远不止于此,它还可以用于流体动力学分析、结构强度分析等多个领域。
总的来说,Ansys案例的介绍可以帮助我们更好地了解该软件在工程领域的应用,对于工程师们来说,掌握Ansys是非常重要的,它可以帮助他们更好地解决工程问题,提高工作效率,降低成本,提高产品质量。
希望这个案例可以为大家带来一些启发,也希望Ansys在未来能够发挥更大的作用,为工程领域的发展贡献力量。
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ansys fluent2020综合应用案例详解随着计算流体力学(CFD)技术的快速发展,越来越多的工程领域开始使用CFD软件来进行流体分析和模拟。
在众多的CFD软件中,ANSYS Fluent无疑是最受欢迎和广泛使用的软件之一。
本文将详细介绍ANSYS Fluent 2020在综合应用方面的案例,以帮助读者更好地理解和使用这一强大的工具。
一、背景介绍
ANSYS Fluent是由ANSYS公司开发的一款流体力学分析软件,广泛应用于航空航天、汽车工程、能源、环境保护、化工等领域。
Fluent 2020是该软件的最新版本,具有更强大的功能和更高的计算效率。
本文将通过详细介绍几个典型的应用案例,展示Fluent 2020在不同领域中的综合应用能力。
二、燃烧室模拟案例
燃烧室是内燃机、煤气轮机等燃烧设备的核心组成部分,燃烧室内的燃烧过程直接影响着整个系统的性能和排放。
利用Fluent 2020的燃烧模型,可以模拟和分析燃烧室内的温度、压力、燃烧产物浓度等关键参数,并优化燃烧室的设计。
三、风洞模拟案例
风洞模拟是航空航天领域常用的手段,用于模拟飞行器在不同飞行状态下的气动性能。
通过运用Fluent 2020的湍流模型和多相流模型,
可以精确地模拟风洞中的气流传输和飞行器表面的气动力状况,为飞行器设计和优化提供可靠的依据。
四、液体输送模拟案例
液体输送系统在石油、化工、食品等行业中扮演着重要角色。
利用Fluent 2020的多相流模型,可以模拟液体在管道中的流动情况,并分析管道的压降、流速分布、混合等特性。
通过优化管道的设计和操作参数,可以提高液体输送系统的效率和经济性。
五、散热器设计案例
散热器在电子设备、汽车引擎等领域中广泛应用,用于降低设备的温度并保持其正常运行。
利用Fluent 2020的传热模型和流动模型,可以模拟和优化散热器内的流动和热传输过程,以提高散热效果并减少能量消耗。
六、船舶流体力学模拟案例
船舶的航行性能直接受流体力学特性的影响,因此对船舶的流体力学性能进行模拟和优化十分重要。
利用Fluent 2020的湍流模型和动网格技术,可以模拟船体与水流的相互作用,分析船舶的阻力、波浪和操纵性能,为船舶设计和运行提供参考。
七、总结与展望
本文通过对几个应用案例的详细介绍,展示了ANSYS Fluent 2020在综合应用方面的强大能力。
无论是在燃烧室模拟、风洞模拟、液体输送、散热器设计还是船舶流体力学等领域,Fluent 2020都能够提供
精确的模拟结果,并帮助工程师们进行系统的设计优化。
随着CFD技术的不断发展,相信Fluent 2020将在更多领域中发挥出更大的作用,为工程领域的创新和进步做出更大的贡献。
总之,ANSYS Fluent 2020作为一款全面的CFD软件,在各个工程领域中有着广泛的应用和深入的研究。
通过不断优化和更新,Fluent 2020提供了更多先进的模型和计算方法,为工程师们提供了更强大、更高效的工具来解决实际问题。
相信在未来的发展中,Fluent 2020将继续推动CFD技术的进步,为各个领域的工程师们带来更多的便利和创新思路。