流场分析
流场分析的基本流程【范本模板】
流场分析的基本流程（FIRE软件）ID：qxlqixinliang一、网格自动生成 (2)二、网格划分工具的使用 (5)1、Mesh tools (5)2、surface tools (7)3、edge tools (7)三、网格和几何信息工具 (8)1、网格check (8)2、Geo info (9)四、流场求解求解器的设置 (9)一、网格自动生成根据电池包内部流场的特点，我们一般使用fame的网格自动生成和手动划分网格，两者相结合基本上能完成网格划分.对于电池数量较少的模型(如下图)完全可以用网格自动生成功能来实现网格划分。
下面介绍网格自动生成的流程：1）准备面surface mesh和线edge mesh: 要求：面必须是封闭曲面，一般FIRE中可以应用的是.stl的文件，在PRO/E,CATIA 等三维的造型软件中都可以生成;与面的处理相似的还要准备边界的线数据2）Hybrid assistant,选择start new meshing，分别定义表面网格define surface mesh和线网格define edge mesh3）然后进入高级选项fame advanced hybrid，在这里定义最大网格尺寸和最小网格尺寸，最大网格尺寸是最小网格尺寸的2^n倍4）选择connecting edge，一般在计算域的进出口表面建立face selection,这样可保证edge 处的网格贴体，否则网格在几何的边角会被圆滑掉，另外还可以保证进出口面的网格方向与气流方向正交，有利于计算的精确性和收敛性。
通过add添加上进出口的selection 即可。
5）点Next进入refinement界面,在refinement界面应当勾选auto refinement，如果在计算域内有需要细化的区域,则在这些区域建立face selection，通过add添加上所建立的selection，同时定义网格细化的尺寸和垂直于此face selection的网格的延伸深度。
空气动力学中的流场分析与参数优化
空气动力学中的流场分析与参数优化第一章：引言空气动力学是一门研究空气在运动过程中产生的各种力学效应的学科，应用范围涵盖气体动力学、流体力学、空气动力学等多个学科领域。
空气动力学中，流场分析是一个核心问题，实现精确的流场分析可以为后续空气动力学分析提供基础性支撑，同时也是参数优化的基础。
本文旨在探讨流场分析与参数优化在空气动力学领域的重要性以及实现方式。
第二章：流场分析的方法流场分析的方法可以分为数值模拟和实验模拟两种。
数值模拟包括数值计算方法和计算流体力学方法；实验模拟包括风洞试验和机场试飞。
1. 数值计算方法数值计算方法是先建立流场数学模型，然后采用计算机程序求解模型，得到数据后进行分析的方法。
这种方法操作简便，能快速得到流场数据，还可方便进行参数优化。
但数值计算方法的精度是受限的，因为在模型建立和求解过程中会引入一些误差，其准确度难以完全保证。
2. 计算流体力学方法计算流体力学方法是指通过数值方法，将宏观的流体运动方程以微分方程的形式进行描述，然后在离散化计算区域内设定网格，以及初始和边界条件，应用数值方法进行计算和求解。
计算流体力学方法适用于流场复杂的情况，精度相较于数值计算方法更高。
3. 风洞试验风洞试验是通过在风洞中构建模型，模拟真实流场环境，然后进行流场实验分析的方法。
这种方法所得数据精度高，但是检测仪器成本较高，适用于大型机器的流场分析。
同时，仿真模型与真实物件存在误差，存在一定的局限性。
4. 机场试飞机场试飞是在真实空气流场环境中，结合现代仪器完成的实验分析方法。
这种方法确保了流场数据为真实数据，更具有可靠性。
但机场试飞成本高，无法满足一些流场实验分析的需求。
第三章：流场分析中的参数优化方法在流场分析中，为了使得模型更加可靠，模型参数需要进行优化，传统参数优化方法可能会出现多解问题。
城市字模态分析方法能够避免出现这个问题。
1. 变步长搜索变步长搜索是一种传统的参数优化方法，其通过不断增大或减少参数值，最终找到最优解。
毕业设计—汽车外流场分析【范本模板】
河北工业大学毕业设计说明书(论文)作者：田野学号：110324学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：汽车外流场分析研究指导者:武一民教授(姓名）(专业技术职务) 评阅者：(姓名) （专业技术职务）2015 年 6 月 8 日目录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1。
2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计的主要内容 (4)2 汽车外流场分析的理论基础 (5)2。
1 引言 (5)2。
2 气动力 (5)2。
3 负升力产生原理 (6)2.4 负升力与操纵稳定性 (7)2.5 空气动力学套件 (7)2.6 流体数值模拟的理论基础 (11)3 赛车外流场分析 (15)3.1 赛车车身模型的建立及简化 (15)3.2 划分网格 (16)3。
3 边界条件的设定 (17)3.4 FLUENT计算结果 (19)3。
5 赛车仿真结果分析 (19)4 空气动力学套件方案确定 (23)4。
1 前翼的设计 (23)4。
2 尾翼的设计 (26)5 加装动力学套件后赛车仿真结果分析 (29)5。
1赛车模型的建立 (29)5.2赛车仿真结果分析 (29)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论1.1 研究背景及意义随着汽车工业的不断发展,汽车的外部造型和气动特性受到了越来越多的关注和重视。
汽车的性能在很大程度上受汽车气动力的影响，尤其对于高速行驶的汽车,气动力对其性能的影响是非常大的,因此汽车高速、安全行驶的必要前提之一就是具有良好的空气动力性能。
因此，在汽车的开发中，对汽车空气动力性能的研究越来越得到汽车制造商的重视。
空气动力是来自于汽车外部的约束，其研究成果不仅直接影响着汽车的动力性、燃油经济性、稳定性、安全性、操纵性、舒适性等，还会间接地影响汽车的外观及审美的流行趋势[1]。
汽车行驶时所受的空气作用力可以被分解为阻力、升力、侧向力、横摆气动力矩、纵倾气动力矩、侧倾气动力矩六个分量[2].在这六个分量中，汽车空气阻力所消耗的动力和滚动摩擦所消耗的动力是大小相当的，因此气动阻力系数就成为了衡量汽车空气动力性能的最基本的一个参数，也就是说如何降低汽车的空气阻力系数成为汽车空气动力学最重要的一项研究内容。
螺旋桨的流场分析及气动特性研究
螺旋桨的流场分析及气动特性研究螺旋桨是一种重要的动力装置，广泛应用于飞机、船舶等领域。
其流场特性对其飞行、行驶性能有着重要影响。
因此，对螺旋桨的气动特性进行研究可有效提高其性能和使用寿命。
一、螺旋桨的流场分析螺旋桨工作时，周围气体流动状态会发生改变。
因此，为了研究其气动特性，需要进行流场分析。
此处，我们将从三个方面进行分析：螺旋桨叶片表面的流动状态、叶轮流场以及进出口流动状态。
首先，螺旋桨叶片表面的流动状态：由于叶片的厚度和弯曲度不同，螺旋桨叶片表面的气动特性也有所不同。
在叶片表面，流体的速度会随着角度的变化而变化，叶片前缘处速度较慢，而后缘处则较快。
其次，叶轮流场：螺旋桨内部的气体流动是由叶轮控制的。
在螺旋桨内部，气体会在叶轮上旋转，并且受到叶片的推动，向外流出。
这时，气体的速度会逐渐加快，而气压则逐渐降低。
最后，进出口流动状态：进出口处是螺旋桨流动的两个重要部分，也是气体进出螺旋桨的地方。
在进口处，气体会受到叶片的拦截，并逐渐加速。
而在出口处，气体会向外流动，速度逐渐减小。
以上三个方面的分析可以有效了解螺旋桨流场的特性，为适当改进提供有价值的参考。
二、螺旋桨的气动特性研究螺旋桨的气动特性主要包括两个方面：气动效率和阻力。
前者评估螺旋桨产生升力的能力，后者评估其阻力大小。
气动效率：影响螺旋桨气动效率的因素有很多，包括旋转速度、气体密度、叶片结构、气体粘度等。
其中，同类型螺旋桨气动效率会随着旋转速度的增加而提高，但高速旋转也会增加摩擦阻力，降低其气动效率。
此外，叶片的结构也会影响气动效率，如紧凑型叶片的气动效率较高，但结构更复杂，制造成本更高。
阻力：螺旋桨产生的阻力主要源自三个部分：叶片的阻力、进口处的阻力和出口处的阻力。
其中，叶片的阻力占据绝大多数，进口处和出口处的阻力相对较小。
为了减小螺旋桨的阻力，可以通过优化叶片结构、减小叶片表面粗糙度以及增加进口管和出口扩散圈等方法。
总的来说，螺旋桨的气动特性是其性能的关键因素，其效率和阻力都会影响其使用效果。
流体力学中的流场分析与升力产生机制
流体力学中的流场分析与升力产生机制流体力学是一门重要的物理学科，主要研究流体的各种流动现象和特性。
其中，流场分析和升力产生机制是流体力学中的重要研究内容。
一、流场分析流场分析是研究流体运动的一种方法，通过数学方程式来描述流体在空间中的运动规律，其中最常用的方程式是Navier-Stokes 方程式。
在流体运动中，经常会出现各种不同的流动现象，如湍流、层流、旋涡等。
在对流场进行分析时，需要考虑流体在不同位置的速度、压力和密度等因素，通过计算这些参数的变化，可以得到流体在不同状态下的流场。
流场分析对于工程设计和实践应用具有重要意义，可以用于预测和优化各种流体系统的运动状态，如飞机翼型、船舷式和车身外形等的优化设计，以及气体和液体的管道输送等工程领域的分析和优化。
二、升力产生机制升力是流体力学中的一个重要概念，指的是在流体流动过程中，由于流体与物体表面的接触而导致物体受到的上升力。
在空气中，升力是使飞机、鸟类等物体能够飞行的关键。
升力的产生机制是流体力学研究中的一个重要问题。
目前认为，主要有两种机制可以解释升力的产生。
一种是底面效应机制，指的是在物体下表面流体的流动速度比上表面快，导致压强的差异而形成的升力。
这种机制适用于一些高度对称的物体，如平板和对称翼型等。
另一种机制是翼型曲率机制，指的是物体在流体中运动时，翼型的弯曲程度和转角大小影响流体的流动方向和压力变化，从而导致升力的产生。
这种机制适用于一些不对称的物体，如非对称翼型和扭曲物体等。
三、流场分析与升力产生的关系流场分析和升力产生机制是流体力学中两个相关但不同的方面，它们之间的关系有着深刻的物理意义。
在理解升力产生机制的基础上，可以对流场进行分析，找出流体在不同位置的速度和压力变化规律，从而进一步探究升力的具体产生过程；而在流场分析的基础上，可以预测和优化物体表面附着的流体运动状态，为升力产生机制的研究和实践应用提供基础数据和参考依据。
总之，流场分析和升力产生机制是流体力学研究中的两个重要方面，对未来物理学、工程学和应用科学的发展具有重要意义。
气象学中的流场分析和数值预报
气象学中的流场分析和数值预报气象学是一门较新的学科，在过去的几十年里，随着科学技术的不断发展，气象学的研究也在不断深入。
其中，流场分析和数值预报是气象学中的两个重要研究方向，二者之间密切相关，互相支撑。
一、流场分析流场分析是研究地球大气中流体运动规律和空气质量分布的方法。
在流场分析研究中，关键的环节是针对不同时间和空间尺度，对流体在三维空间中的速度、压力和温度等参数进行测量和分析。
气象学家可以使用不同的工具和方法来确定这些参数。
通过流场分析，气象学家可以了解大气中的气流运动规律，了解地球大气的运动状态。
例如通过测量风速、风向，可以对气流输送的物质、能量等情况有所了解。
气象学家还可以通过流场分析来预测大气中的各种天气现象：例如暴风雨、雷电、大雪等等。
二、数值预报数值预报是利用数学模型和计算机技术，对未来几天至数周的天气进行预测的一种方法。
数值预报的基本原理是，将地球大气分为一系列不同的格子，对每个格子内的气象参数进行测算，再根据这些数值，推算出下一个时间段内的气象变化。
数值预报方法实现的效果和精度受到科学技术发展的限制。
但是，在过去的几十年里，气象学界利用高科技手段成功地开展了大量的数值预报研究，对天气预报的提高提供了重要的支撑。
各种先进的气象预测技术，不断推动着气象预测技术的不断发展和更新。
总之，气象学中的流场分析和数值预报是气象学家为了研究地球大气运动、天气预报等方面进行了大量的研究。
这些研究虽然受到许多因素的影响，但对于人类预防自然灾害、探索地球环境、保护生态环境等方面都有很大的价值。
散热理论与流场分析基础讲义
微元体中流体的动量随时间的变化率等于外界作用在 该微元体上的各种力之和。
能量守恒方程
微元体中能量的增加率等于进入微元体中的净热流量 加上体力与面力所做的功。
CFD理论基础
流动基本方程——控制方程(通式)
展开
ρ——密度（kg/m3） u——速度矢量（m/s）
CFD理论基础
ui ——微元体沿i方向的速度分量，i=x,y,z; μ——流体动力粘度（N.s/m2） T ——温度（K） k ——对流传热系数 c ——比热容（J/(kg.K)） S ——广义源项
新模型——改进
散热设计与流场分析
流场图
散热设计与流场分析
温度分布
导热系数—— 物性参数
物质热传导率的性质：
λ固体> λ液体> λ气体 λ金属> λ非金属 λ单体> λ化合物
热传导率一般来说与导电率成正比的关系， 导电率好的其热传导率也好。
几种常见的物质热传导率比较：
λ钻石> λ银> λ金> λ铜> λ铝> λ导热膏> λ空气
传热的三种方式——对流
对流： 由于流体的宏观运动，流体各部分间
传热的三种方式——热辐射
热辐射 物体通过电磁波来传递能量的方式叫辐射，
其中因热的原因发出的辐射叫做热辐射。
Ø=εσAF1-2(T4surface-T4surr)
ε ——代表热辐射率 σ ——代表史蒂文波尔兹曼系数 A ——代表物体的表面积 F1-2 ——代表辐射热交换的角度和表面的函数关系， Tsurface ——代表物体表面温度， Tsurr ——代表物体周围环境温度
• 有限体积法(Finite Volume Method FVM)
内部流场分析
第三章轴向柱塞泵内部流程仿真计算流体动力学（CFD）是在计算机上求解描述流体运动、传热和传质的偏微分方程组，并且对上述现象进行过程模拟。
将CFD 技术与工程研究相结合，不仅有助于工程设计的改进，而且能减少实验的工作量．可以说，CFD 技术是一种有效和经济的研究手段。
流体流道的结构对整泵的液压性能起着决定性的作用，因此，有必要揭示流道内流体的运动规律，以及机械结构对流体动力特性的影响，本章将利用CFD 软件Pumplinx软件对泵的内部流场进行仿真分析，研究泵的空化问题。
使用泵的CFD 模拟仿真使得在泵的设计阶段就可以了解泵的性能，避免设计失误，减少试验成本，缩短设计周期。
1、软件简介PumpLinx是Simerics公司的专业泵和马达CFD 模拟工具。
Simerics 是一家美国的动力学软件/咨询公司，总部位于美国阿拉巴马州亨茨威尔市。
Simerics 的团队由科学家和工程师构成，他们的核心成员早在1980 年就是CFD 软件开发和应用方面先驱者。
将他们的知识和经验与先进的计算物理、计算几何和软件工程相结合，给客户提供了新一代的仿真工具。
图3.1 pumplinx软件界面PumpLinx 是一个独特的CFD 工具，它可以帮助工程师更好的设计泵和马达，与其它的通用CFD 软件相比具有以下优点：（a）功能完备。
具有模拟流动、通风、汽蚀的高精度模型。
完全满足泵及其它任何具有旋转部件流体设备的模拟能力。
（b）具有泵/马达专业模版，快速完成设置。
模版将泵CFD模拟的流程和规范内置到PumpLinx软件中，泵的模版使CFD 模拟的设置简单化，同时保证了计算结果的可靠性。
（c）快速计算。
对于不同的泵配置，如转子泵或叶片泵，已经通过可定制模块预编程到PumpLinx 之内，几分钟之内就可以完成设置。
至于计算速度，在泵类应用方面，PumpLinx通常比其它CFD 代码快5倍。
（d）高度自动化的网格生成：PumpLinx / Simerics最新发布的 2.0 版的自动化网格生成能力能够使用户通过简单的两到三步快速的创建网格。
在Workbench中完成流场分析报告
在Workbench中完成流场分析例子说明：模拟水在管道的稳态流动情况，在Workbench中完成。
几何模型很简单，是一个断面为正方形的U型管道。
模型可以用任意CAD软件创建，尺寸大致取值即可，也可用ANSYS自带的DesignModeler创建。
本例使用Solidworks建立几何模型，导出文件为model.x_t。
工具/原料ANSYS 14.0 (包括Workbench和Fluent)方法/步骤1、在开始菜单启动Workbench14.02、拖动（或双击）Mesh到Schematic3、导入几何模型右键单击Geometry，选择Import Geometry，再选择Browse，导入几何模型文件model.x_t。
如果事先没有创建模型文件，可单击New Geometry进入DesignModeler创建几何模型。
4.1 右键单击Mesh，选择Edit，打开ANSYS Meshing。
4.2 左键点击选择入口平面，再单击右键，选择Create Named Selection，命名为inlet。
同理，选择出口平面，命名为outlet，其它平面为wall边界，可以不用命名，在Fluent中未命名的边界自动设置为wall。
4.3 点击左侧模型树中的Mesh，出现Details of “Mesh”，在Physics Preference中选CFD，在Solver Preference中选Fluent（使用Fluent求解流场）。
展开Sizing，选Relevance Center 为Fine，意思是划分较密的网格。
4.4点击Update生成网格4.5保存4.6关闭Meshing，回到Workbench5、建立一个Fluent cell6、更新Fluent cell7、打开Fluent8、Fluent中求解设置8.1 选择标准的k-e湍流模型，其余参数保持默认。
8.2 流体材料选择water；从FLUENT Database中copy出来；在Cell Zone Conditions中选择材料为water-liquid。
流场仿真与分析
流场仿真与分析24引言H前，齿轮泵以苴结构简单、成木低.对介质务染不敏感等特点.在工业中应用卜分广泛.撼相关统计掘抑显可陟齿轮泵的市场占有率在乃％以上.水压技术楚近几年米液压传动领域新兴的研究方向.llii『国际市场上只有水压柱塞乗，向齿轮亲和叶片泵均无可工业应用的产品.由于以水作为传动介质所具有的独特的”稣色”特件•能謫足人们可持续发展的需耍，而且还曲今后的殺压技术发展提供了方向―本章主要内容：(1)介紹了流场仿貞牧件ADINA以及针帖本模型的询处理过屈：(?)利用流场仃限元技术仿真了水压外啮令齿轮泵内部的流场，得出其流场压力分布和速度矢3分布,并据此分析B流和素流的计S结果、水压流场的流态、讣算從向力的范I乐总结流呈一压力特性和容积效率.2.2 ADINA软件介绍及其分析过程2.2.1 ADINA软件介绍ADINA System楚由矣国席许理匚学说K. J Bathe枚授领导的ADINA R&D公id研究幵发的|商用I .榨炊件•其产品包括ADINA. ADJNA^T和ADINA-F.足儿仃跨平台的WINDOWS NT/95/P8/me/2000/XP/Lmux/UNIX 的结构和流休流动分析问题体化解决方案——仝集成ADINA 坏境㈣‘ADINA相对F其他有阪兀软件有其究出特」ADINA System是-个个卑成系统，能册爲成结卜;吓I流体流动分析・分析效率非常高.能够有效地垮虑非线性效应如儿何非线性.材料非线性和接触状态等*茁于流1*能够计算可压缩和不诃爪缩流动・具育流体一結构个耦联分析功能听仃分析解算揆块便用统一的前厉处理ADINA4N和ADINA-PLOT. 川户界血ADINA User Interface (AU I)易学绘用。
儿何实体既可以在ADINA-IN内创建,也可以从其他CAD程序中输入,如Pro/ENGINEER 和基]■ Parasolid 内核的其他CAD 系统(如Uni graphics 和Solid Works),材料性能、物理性能、载荷和边界条件可以厲接在儿何模熨I: I fl i施加，模型离散化前町以完成全部描述数据输入。
流场分析的基本流程
流场分析的基本流程（F I R E软件）ID:qxlqixinliang一、网格自动生成 (1)二、网格划分工具的使用 (1)1、Mesh tools (2)2、surface tools (2)3、edge tools (2)三、网格和几何信息工具 (2)1、网格check (2)2、Geo info (2)四、流场求解求解器的设置 (2)一、网格自动生成根据电池包内部流场的特点，我们一般使用fame的网格自动生成和手动划分网格，两者相结合基本上能完成网格划分。
对于电池数量较少的模型（如下图）完全可以用网格自动生成功能来实现网格划分。
下面介绍网格自动生成的流程：1）准备面surface mesh和线edge mesh：要求：面必须是封闭曲面，一般FIRE中可以应用的是.stl 的文件，在PRO/E,CATIA 等三维的造型软件中都可以生成；与面的处理相似的还要准备边界的线数据2）Hybrid assistant,选择start new meshing，分别定义表面网格define surface mesh和线网格define edge mesh3）然后进入高级选项fame advanced hybrid，在这里定义最大网格尺寸和最小网格尺寸，最大网格尺寸是最小网格尺寸的2^n倍4）选择connecting edge，一般在计算域的进出口表面建立face selection，这样可保证edge处的网格贴体，否则网格在几何的边角会被圆滑掉，另外还可以保证进出口面的网格方向与气流方向正交，有利于计算的精确性和收敛性。
通过add添加上进出口的selection即可。
5）点Next进入refinement界面，在refinement界面应当勾选auto refinement，如果在计算域内有需要细化的区域，则在这些区域建立face selection，通过add添加上所建立的selection，同时定义网格细化的尺寸和垂直于此face selection的网格的延伸深度。
空气动力学研究中的流场分析
空气动力学研究中的流场分析空气动力学是涉及空气流动与物体的相互作用的学科，而流场分析则是研究空气运动的流场和物体在气流中的受力情况的重要方法。
在航空航天、汽车、建筑等领域，流场分析都具有广泛的应用价值。
首先，流场分析是研究空气动力学的基础。
利用数值计算、实验模拟等手段，可以对复杂的空气运动进行分析和预测，进而为工程设计和实际应用提供科学的依据和技术支持。
例如，在飞机的研制过程中，流场分析可以帮助分析飞机外形的气动特性，包括升力、阻力、稳定性等，并对新型机型进行气动布局设计，从而提高飞机性能和安全性。
其次，流场分析可以为实际应用提供重要的技术支持。
例如，在城市规划中，研究城市街道、建筑物等的气流场分布情况，可以识别出潜在的微气候问题，如热岛效应等，并为城市规划和设计提供科学依据。
在汽车制造领域，流场分析也可以帮助汽车设计者优化车身外形，降低气动阻力，从而提高汽车的燃油经济性和行驶稳定性。
在空气动力学领域，流场分析的数值模拟方法尤为重要。
计算流体动力学（CFD）技术是一种主要的数值模拟方法，可以较为准确地预测气流的运动和物体的反作用力，广泛用于航空航天、装备制造、能源环保等领域。
CFD技术基于流体的守恒方程组，通过网格划分、离散化、迭代求解等步骤，计算出气流场的各个物理量，如速度、压力、温度及其变化规律。
同时，CFD技术还通过多孔介质模拟、流体-固体全耦合模拟等衍生技术，支持对复杂气流场的建模和精细化分析。
在CFD技术中，网格划分是具有关键性的步骤，其目的是将气流场划分为网格单元，构成离散的计算空间。
网格单元的大小、形状和分布都会对数值模拟的精度和计算效率产生影响。
为此，研究者们发展了多种网格生成方法，如结构化网格、非结构化网格、自适应网格等。
结构化网格具有规则性和易于计算等优点，适用于对简单几何形状的气流场建模；非结构化网格则具有自由度高、适用范围广等优点，适用于对复杂、异形的气流场建模；自适应网格则根据气流场的变化情况，自动进行网格划分和优化，从而减少计算误差和计算时间。
在Workbench中完成流场分析
在W o r k b e n c h中完成流场分析Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998在Workbench中完成流场分析例子说明：模拟水在管道的稳态流动情况，在Workbench中完成。
几何模型很简单，是一个断面为正方形的U型管道。
模型可以用任意CAD软件创建，尺寸大致取值即可，也可用ANSYS 自带的DesignModeler创建。
本例使用Solidworks建立几何模型，导出文件为。
工具/原料ANSYS (包括Workbench和Fluent)方法/步骤1、在开始菜单启动2、拖动（或双击）Mesh到Schematic3、导入几何模型右键单击Geometry，选择Import Geometry，再选择Browse，导入几何模型文件。
如果事先没有创建模型文件，可单击New Geometry进入DesignModeler创建几何模型。
4、划分网格右键单击Mesh，选择Edit，打开ANSYS Meshing。
左键点击选择入口平面，再单击右键，选择Create Named Selection，命名为inlet。
同理，选择出口平面，命名为outlet，其它平面为wall边界，可以不用命名，在Fluent中未命名的边界自动设置为wall。
点击左侧模型树中的Mesh，出现Details of “Mesh”，在Physics Preference中选CFD，在Solver Preference中选Fluent（使用Fluent求解流场）。
展开 Sizing，选 Relevance Center 为 Fine，意思是划分较密的网格。
点击Update生成网格保存关闭Meshing，回到Workbench5、建立一个Fluent cell6、更新Fluent cell7、打开Fluent8、Fluent中求解设置选择标准的k-e湍流模型，其余参数保持默认。
汽车外流场分析报告
目录1 概述 (2)2 FLUENT简介 (2)3 模型前处理与网格划分 (4)3.1UG模型的前处理 (4)3.2有限元模型的前处理 (4)4 模型求解及结果分析 (5)4.1模型求解设置 (5)4.2 求解结果分析 (5)5 空气阻力系数的计算 (10)参考文献 (11)1．概述在早期车型开发中，应用CFD数值模拟可为车身气动外形的初选提供依据，方便、直观地了解汽车各部分的分离情况和尾部涡系结构及分布情况，初步计算出整车的风阻系数，为进一步细化设计提供依据。
下面对G08轿车整车进行外流场分析，给出整车的风阻系数值。
汽车外流场分析过程的流程图如图1。
图1 汽车外流场分析过程流程图2．FLUENT简介这里使用FLUENT软件进行车身外流场的分析，下面对该软件作一简要介绍。
FLUENT是一个用于模拟和分析在复杂几何区域内的流体流动与热交换问题的专用CFD软件。
FLUENT提供了灵活的网格特性，用户可方便地使用结构网格和非结构网格对各种复杂区域进行网格划分。
对于二维问题，可生成三角形单元网格和四边形单元网格；对于三维问题，提供的网格单元包括四面体、六面体、棱锥、楔形体及杂交网格等。
FLUENT 还允许用户根据求解规模、精度及效率等因数，对网格进行整体或局部的细化和粗化。
对于具有较大梯度的流动区域，FLUENT提供的网格自适应特性可让用户在很高的精度下得到流场的解。
FLUENT基本的求解步骤如图2。
图2 FLUENT求解的流程图3．模型前处理与网格划分汽车车身表面存在大量细小特征，要精确地模拟所有这些特征，经常会导致网格生成失败，求解时的计算量也成倍增加，所以对模型进行必要的简化和几何清理就显得尤为重要。
3.1UG模型的前处理在UG中将汽车模型（特别是底盘部分）作适当的简化，保留后视镜、保险杠、门把手、轮胎等部件，模拟车底的真实凸凹形状。
然后将车身表面和底盘的碎面缝合起来，形成若干个大的特征表面，即将整个汽车简化为封闭的壳体；再在汽车四周形成一适当大的空气域（如40m×12m×10m）。
流场分析报告
流场分析报告1. 引言流场分析是对流体运动进行研究和分析的重要方法之一。
通过建立数学模型和运用计算流体力学（CFD）方法，可以对流体在各种工程和科学领域中的流动行为进行准确预测和分析。
本报告旨在介绍流场分析的基本原理、应用领域以及常用的分析方法。
2. 流场分析原理2.1 流体力学基础流体力学是研究流体的运动和力学性质的学科。
它主要包括流体的运动方程、连续性方程和动量方程等基本理论。
流体力学的基本假设是流体是连续、均匀和理想的，且满足牛顿运动定律和连续性方程。
2.2 计算流体力学（CFD）计算流体力学是运用计算机和数值方法对流体流动进行数值模拟和分析的一门学科。
CFD方法可以通过将流场划分为无穷多个小网格，进行离散化和数值求解，来模拟和预测流体的运动行为。
CFD方法广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域的流场分析中。
3. 流场分析应用领域流场分析在各个领域中起着至关重要的作用，以下列举了几个典型的应用领域：3.1 航空航天工程在航空航天工程中，流场分析可以用来评估飞行器的气动性能，预测空气动力学力和阻力，优化设计和改进空气动力学特性等。
通过流场分析，可以提高航空器的飞行性能，并降低燃料消耗。
3.2 汽车工程在汽车工程中，流场分析可以用来优化汽车的气动外形和改进空气动力学性能，减少阻力、提高车辆的稳定性和燃油经济性。
流场分析还可以用来模拟车内通风和优化制动系统等。
3.3 石油工程流场分析在石油工程中有着广泛的应用。
通过模拟油田中的流场情况，可以预测油井的产量、有效开采率和注水效果等。
流场分析还可以用来优化油井的布局和增强油藏开发效果等。
3.4 建筑工程在建筑工程中，流场分析可以用来模拟建筑物周围的气流情况，预测建筑物受到的风压力和风速分布，并评估建筑物的稳定性和抗风能力。
通过流场分析，可以优化建筑物的设计，减少风荷载对建筑物的影响。
4. 常用的流场分析方法4.1 数值模拟方法数值模拟方法是利用计算机进行流场分析的常用方法。
气液两相流场的数值模拟与分析
气液两相流场的数值模拟与分析气液两相流是目前工业领域中非常常见的一种流动模式，特别是在石油、化工、生物、医药等领域，几乎都会遇到气液两相流。
气液两相流在工业生产中的应用非常广泛，但同时也会存在一些问题，比如管道堵塞、设备损坏、能耗增加等。
因此，对气液两相流的数值模拟与分析有着非常重要的意义。
一、气液两相流的数值模拟方法气液两相流场一般采用计算流体力学方法进行数值模拟，其中最常用的方法是欧拉-拉格朗日方法、欧拉-欧拉方法和欧拉-多相方法。
欧拉-拉格朗日方法（EL）是以分离相流为前提，将气相和液相视为两个单独的相，对气相和液相的流动状态单独求解。
该方法适用于高浓度的悬浮液。
该方法的优点在于其计算过程简单，且准确度较高。
欧拉-欧拉方法是将气液两相视为一体，即在同一时刻同一空间位置内同时解压气相和液相连续性方程和运动方程。
该方法适用于气液界面位置变化较大的情况。
但是，由于欧拉-欧拉方法1参数较多，复杂度较高，所以在实际应用中选择性较少。
欧拉-多相方法（Eulerian Multi-Fluid Method）是欧拉-拉格朗日方法和欧拉-欧拉方法的综合，是一种介于两者之间的方法。
在欧拉-多相方法中，对于气液两相的流动过程采用不同的方程组来描述并单独求解。
如果在模拟过程中需要考虑气液相互作用、气泡合并、气泡破裂等情况时，欧拉-多相方法则会是比较好的选择。
二、气液两相流场数值模拟的挑战和解决方案对气液两相流场进行数值模拟时，会遇到多种挑战，例如气液两相流相行为的非线性、气液相界面上的微观结构复杂等问题都需要考虑。
在现实过程中，气液两相流场的实际情况往往会比较复杂，具有不确定性和非线性等特点。
这给气液两相流场的数值模拟带来了很大的难度。
针对以上的问题，一些新的数值模拟方法也陆续出现。
例如流域耗散模型，可以克服水平分辨率不高时产生的分裂和合并等误差，以达到更高的计算精度。
除此之外，还有一些基于机器学习算法的气液两相流场模拟方法也逐渐发展起来。
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• 6．选择需要解的基本方程：层流还是湍流（无粘）、化学组分还是化 学反应、热传导模型等，默认为层流；
• 7．确定所需要的附加模型：风扇、热交换、多孔介质等；
• 8．.指定材料属性，密度、粘度等； • 8．指定边界条件；
数值计算
• 9．调节解的控制参数，选取数值解的格式；
• 10．初始化流场；
• 11．开始计算；
• 12．查看结果；
后处理
• 13．保存结果，提取所需计算数据；
• 14．必要的话，细化网格，改变数值和物理模型重新计算。
克拉2收球区
克拉2越站旁通前档条三通和收球阀门前档条三通， 流速最高，重点检测区域
克拉2越站旁通前档条三通局部流场
克拉2分离器前
重点检测区域
克拉2分离区D206分离器前流速最大区域局部放大图
西气东输末站流场分析
• 数学模型 • 计算步骤 • 结果分析
数学模型
• 管系内部天然气流动需满足以下三个方程：
质量守恒方程：
t
xi
ui
Sm
动量守恒方程：
t
ui
x
j
uiu j
p
xi
ij
x j
gi
Fi
能量守恒方程：
迪那分离器前
迪那进分离器前地下汇管流速相对较高，重点检测
迪那、英买分离器后
迪那分离器出气管线
英买分离器出气管线
英买、迪那分离器出气管 流速较高，重点检测
迪那英买计量区前地下汇管
迪那计量区地下汇管连接三通流速相对较高，重点检测
迪那英买出站管线
出站大小头后档条三通处流速相对较高，重点检测
克拉2分离器后
D206来气 D205来气
D206、D205分离器出口管线， 是流速相对较大区域
D206、D205分离器出口管线流场局部放大
克拉2计量区
计量区入口汇管处第一根连接管 流速相对较大，是重点检测区域
克拉2计量后出站
出站管线除弯头部位外，其它位置无流速异常
迪那收球区
迪那越站旁通前档条三通流速最高，重点检测区域
• 计算结果主要是求解管系内部流速最大区 域，从而确定重点检测部位，并最终制定
有效的检测方案。
计算步骤
前处 理
• 1．创建网格，可以采用GAMBIT、Tgrid等软件生成网格；
• 2．运行合适的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP；
• 3．读入网格；
• 4．检查网格，没有负网格，网格质量等；
• 5．选择解的格式，分离解或者耦合解，默认为分离解；
t
E
xi
ui
E
p
xi
keff
T xi
j
h j J j u j ij
eff Sh
• 由于流动为湍流，计算过程同时需要求解 湍流方程，选择k-e两方程模型进行计算。
• 计算过程的重点是对质量守恒方程、动量 守恒方程和能量守恒方程的求解；同时求 解湍流两方程模型。