Solidworks flow simulation 实例分析

7、求解自适应网格细化
当结果精细度设置为6或者更高时，求解自适 应网格细化会默认开启，配合计算网格达到 最优求解结果。 当结果精细度低于6时需要手动开启。
8、二维流动
定义流动对称条件和域的大小
在SolidWorks flow simulation tree中，右击input data下的 computational domain，选择edit definition 在type类型下的XY plane中选择2D simulation 在计算域的size and condition中输入对应尺寸 单击OK
Solidworks flow simulation 外流瞬态分析示例
1、实例分析：圆柱绕流
• 使用二维平面流动分析围绕一个圆柱体的流 体流动 • 温度和压力分别为293.1K和 1atm(1atm=101325Pa)的水流过直径为0.01m， 高为0.01m的圆柱体，流动的雷诺数为140， 计算其对应的阻力系数，湍流强度为1%。
压力 场
速度 场
当取低雷诺数Re为40时，结果为：
压力图
速度图
9、计算域
一般情况，默认的计算域都满足需要，此例修 改计算域只是想让流域能得到充分发展。
10、计算控制选项
Calculation control options 定义关于求解器不同的参 数，可定义finish，refinement（细化），saving， advanced（高级）。
右键单击input data 选择calculation control option
Physical features (物理特征)
Database of fluid（流体 在liquid列表中，双击选中水 数据库）
项目名称 Wall condition（壁面条件）
设置选项 在default wall thermal condition列表中选择 adiabatic wall(绝热壁) 在roughness(粗糙度)框中，输入0 micrometer 在velocity parameter（速度参数）下，单击 velocity in the X –direction 单元格 单击 dependency（相关） 在dependency窗口中单击dependency type 列表 下的 formula definition 在formula 文本框中，输入140* （0.00101241/0.01/998.19），这是相对自由速 度的雷诺数的计算公式。单击OK 在turbulence parameter（湍流参数）中，设置 turbulence intensity（湍流强度） 为1% 设置 geometry resolution为7
Initial condition（初始条件）
Result &geometry resolution（结 果及几何精细度）
5、瞬态分析
Flow simulation 的求解器假设所有的分析都是 瞬态的。
6、湍流强度
湍流分为：脉动流和有序流。 • 湍流强度是脉动速度与平均（自由流）速度 的比值再乘以100。也等于0.16与按水力直径 计算得到的雷诺数的负八分之一次方的乘积 • 计算公式：I=0.16*(re)^(-1/8) • 一般来说，小于1%为低湍流强度，高于10% 为高湍流强度
• 设置结束条件---勾选minimum refinement number（最小细化数），并输入2（表示在自 适应状态时有2个网格可以细化） • 设置计算细化---refinement选择level2。对 refinement criterion（细化标准）输入1.5；对 unrefinement criterion输入0.15，勾选adaptive refinement in fluid 框。勾选approximate maximum cell（近似最大单元）输入750000， 在refinement strategy（细化策略）单击 periodic refinement（周期性细化），单击OK
定义工程目标，右击goal选择insert global goal （插入全局目标），在parameter中选择Xcomponent of force，单击OK
10、阻力方程
• 插入方程式目标---右键单击goal选择insert equation goal，在expression中输入公式：{GG 力 (X) 1}*2*998.19/1.01241e-3^2*0.01/0.001/140^2 ， 在dimensionality（量纲）中选择no unit（无 单位） • 重命名方程式目标为Cd---特征方程，右击属 性修改 • 运算这个分析---右键单击Re140project并选择 Run，确认选中load result（载入结果）和 solve（求解）这个复选框，单击run
项目名称 Configuration name （配置名称） 设置选项 Creat new：Re140
Unit system（单位制） SI（m-kg-s） Analysis type （分析类型） External（外流）由于不存在内部 空间，故不用勾选exclude cavities without flow condition（排除没有 流动条件的空穴） 勾选time-dependent（时间相关） 复选框 在total analysis time框中输入80s 在output time step框中输入4s
Run之后的监控画面
• 生成截面图解---右键单击result下的cut plot， 选择insert，在display下面选择contour（轮 廓）和vector，选择pressure并设定number of level为110，单击OK
•
压力场
Байду номын сангаас
X方向绕过圆柱体的速度场
当雷诺数Re为140时：
2、项目描述
主要步骤如下： （1）生成一个项目---使用wizard（向导）建 立一个外流分析 （2）定义计算域---利用模型对称简化计算域 （3）设置自适应网格细化---确保高湍流区域 生成高质量网格 （4）明确计算目标 （5）运算这个分析 （6）后处理结果
3、雷诺数（Re）
4、外流
使用wizard（向导）新建一个项目