Fluent基础知识以及CFD简介
责任编辑:禾斗     时间:2023-02-18     来源:转载于:原创数值模拟交流之林
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1、考虑对模型进行修正
●物理模型是否合适?-流动湍流吗?

-流量不稳定吗?

-有压缩性效应吗?

-有3D效果吗?
-边界条件是否正确?
mmexport1676725533462.jpg仿真不只是勾勾选选,重要的是了解背后的相关理论。

-计算域是否足够大?

-边界条件是否合适?

-边界值是否合理?

边界条件本身就是现实条件到仿真计算的映射。

-网格是否足够?
-网格可以调整以改善结果吗?
-解决方案是否随着适应而发生重大变化,或者解决方案是独立于网格的?

换句话说就是要进行网格无关性验证,网格无关性验证特殊网格划分方法,我们在一文中已经介绍过了---边界分辨率是否需要改进?

2、CFD的应用
CFD的应用很多,如:

-工业过程中的流动和传热(锅炉、热交换器、燃烧设备、泵、鼓风机、管道等)。

-地面车辆、飞机、导弹的空气动力学。-薄膜涂层,材料加工应用中的热成型。-推进和发电系统中的流动和传热。

-建筑物中的通风、供暖和制冷流量。

用于集成电路制造的化学气相沉积(CVD)。

-电子封装应用的传热。

-还有很多很多!
再好工具也要应用合适啊,怎么用很重要。
mmexport1676725535886.jpg2.1CFD的优势

●成本相对较低。

-使用物理实验和测试来获取设计所需的基本工程数据可能很昂贵。

- CFD模拟相对便宜,成本可能随着计算机变得更强大而减少。

●速度。

-CFD模拟可以在短时间内执行。

-快速周转意味着可以在设计过程的早期引入工程数据。

●能够模拟真实条件。

-许多流动和传热过程无法(容易)测试,例如高超音速流动。

-CFD提供了理论上模拟任何物理条件的能力。

mmexport1676725538150.jpg通过仿真计算可以获得大量实验无法获取的信息。

能够模拟理想条件。

-CFD可以很好地控制物理过程,并提供隔离特定现象以进行研究的能力。

-示例:传热过程可以通过绝热、恒定热通量或恒定温度边界进行理想化。

●全面的信息。

-实验只允许在系统中有限数量的位置提取数据. (例如,压力和温度探头、热通量计、LDV等)。

一CFD允许分析人员检查感兴趣区域中的大量位置,并生成一组全面的流量参数以供检查。

注意这些话。

2.2CFD的限制
.物理模型
-CFD解决方案依赖于真实世界过程的物理模型(例如,湍流、可压缩性、化学、多相流等)。

一CFD解决方案只能与其所基于的物理模型一样准确。

. 数字错误
-在计算机上求解方程总是会引入数值误差。-舍入误差:由于计算机上可用的字数有限。舍入误差将始终存在(尽管在大多数情况下它们可能很小)。

-截断误差:由于数值模型中的近似值。随着网格的细化,截断错误将变为零。网格细化是处理截断错误的一-种方法。

.边界条件
-与物理模型一样,CFD解决方案的精度仅与提供给数值模型的初始/边界条件一样好。-示例:管道中的流动突然膨胀。如果流量通过管道提供给域,则应使用完全开发的速度配置文件,而不是假设均匀的条件。

3、总结
CFD是一种以数字方式计算传热和流体流动的方法。

●目前,其主要应用是作为一种工程方法,提供与理论和实验数据相辅相成的数据。这主要.是商用代码的领域以及大公司的内部代码。
●CFD也可用于纯粹的科学研究,例如,研究湍流的基本原理。这在学术机构和政府研究实验室中更为常见。代码通常是为了专门研究某个问题而开发的。


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