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Fluent_软件对风扇的模拟分析

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fluent计算分析报告

fluent计算分析报告

fluent计算分析报告风扇的分析学号：20xx04033073班级：7403302姓名：喻艳平Gambit 操作步骤1. 选择分析软件2. 修改内定值(Edit-Default)3. 建立点→线→面→体积4. 建立网格5. 定义边界条件、流体或固体6. 检视格点7. 存档离开(save file and export mesh) 运行软件进入软件，将模型导入gambit建立旋转流体区 Operation↓GEOMETRY COMMAND BUTTON↓ Geometry ↓VOLUME COMMAND BUTTON↓ Volume↓Create Real Cylinder建立管道部分Operation----GEOMETRY COMMAND BUTTON---Geometry---VOLUME COMMAND BUTTON---Volume---Create Real Cylinder最终图形如下：建立管道入进口处：建立管道出口处：处理风扇部分：1. Volume 3 split with Volume 22. Volume 2 subtract Volume 1 风扇编号从内到外依次为1、2、3。

处理管道部分：计算出来的图箱梁表面压力分布阻力报告升力报告弯矩箱梁附近的压强云图箱梁附近的速度云图箱梁附近速度矢量图-6°攻角跨中截面压强等值线一、前言二、计算参数选择为合理地对本项目主体建筑的风荷载分布状况进行分析，首先必须合理地选择计算模型以及涉及风荷载和CFD计算的有关参数。

建筑物计算模型本项目主体建筑可以大致分为东、西两座塔楼和裙房三个部分。

其中塔楼计算模型总高为米，裙房最高处高度约30米。

为了确定建筑表面各部分的体型系数，计算模型如图2所示。

图2 计算模型计算中还考虑了周边建筑的影响，以主体建筑为中心、半径600m范围内的周边建筑在内的计算模型见图3。

图3 包含周边建筑在内的计算模型与风荷载有关的参数1．基本风压、场地地貌按甲方的要求，本项目按100年重现期计算。

fluent 风扇 边界条件

fluent 风扇 边界条件

fluent 风扇边界条件摘要：I.引言- 介绍fluent 风扇- 说明边界条件在fluent 风扇中的重要性II.边界条件的种类- 进口边界条件- 出口边界条件- 壁面边界条件- 周期性边界条件- 对称边界条件III.各种边界条件的应用- 进口边界条件：用于模拟风扇的进气口- 出口边界条件：用于模拟风扇的出气口- 壁面边界条件：用于模拟风扇周围的壁面- 周期性边界条件：用于模拟具有周期性结构的物体- 对称边界条件：用于模拟具有对称结构的物体IV.fluent 风扇中边界条件的设置- 如何在fluent 中设置各种边界条件- 设置边界条件时需要注意的事项V.总结- 边界条件在fluent 风扇模拟中的重要性- 各种边界条件的应用场景和方法正文：Fluent 是一款广泛应用于流体动力学模拟的软件，它可以模拟各种流体流动现象，如流体流动、热传导、传质等。

在fluent 中，边界条件是一个非常重要的概念，它用于描述流体流动的边界条件。

边界条件可以分为进口边界条件、出口边界条件、壁面边界条件、周期性边界条件和对称边界条件等。

进口边界条件用于模拟风扇的进气口，它定义了流体进入模拟区域的流动条件，包括流速、压力等。

出口边界条件用于模拟风扇的出气口，它定义了流体从模拟区域流出的流动条件。

壁面边界条件用于模拟风扇周围的壁面，它定义了流体与壁面的接触条件，包括壁面温度、壁面粗糙度等。

周期性边界条件用于模拟具有周期性结构的物体，它定义了流体在周期性边界上的流动条件。

对称边界条件用于模拟具有对称结构的物体，它定义了流体在对称边界上的流动条件。

在fluent 中，设置边界条件非常重要，如果设置不正确，可能会导致模拟结果不准确。

在设置边界条件时，需要注意以下几点：首先，必须明确边界条件的类型;其次，必须准确地定义边界条件的数值;最后，必须确保边界条件的设置符合实际情况。

边界条件在fluent 风扇模拟中起着非常重要的作用，它可以模拟风扇的进气口、出气口、壁面等条件，从而获得更准确的模拟结果。

基于Pro_E_Fluent软件的风机叶片造型及分析

基于Pro_E_Fluent软件的风机叶片造型及分析

W ind Turbine B ladeM odeling and Analysis Based on Pro /E and Fluent
CUI Yan- b in , YAO Z hi- gang ( N orth Ch ina E lec tric P o w er U n iv ers ity , Baoding 071003 , Ch ina)
UGNX4 . 0 环境下的三环减速器虚拟装配的方法, 实现了三环减速器参数化虚拟装配, 为产品分析 与优化提供实体模型 。 关键词 : 三环减速器 ; 参数化设计 ; 虚拟装配 中图分类号 : TP132 文献标志码: A 文章编号: 1003- 0794( 2009) 02- 0193- 02
Param eterized V irtual A ssembly of Three- ring R educer
( 1) 从 U I U C 风机坐标数据库或者 profili软件 中取得翼型数据 ( x 0, y 0 ) ( 2) 求解翼型以气动中心为原点、 翼型前后缘 连线为 x 轴的二维坐标 ( x 1, y 1 ), 设气动中心坐标为 ( p, q ) , 则有 ( x 1, y 1 ) = (x 0, y 0 ) - ( p, q ) ( 3) 对于不同的叶素面有其对应的比例因子 , 则该面上的各离散点的实际坐标为 ( x 2, y 2 ) = (x 1, y 1 ) ∀ 以上是对于某一个特定的点进行的计算 , 要对 取得的叶片点坐标文件中的一系列点进行操作 , 可 利用 Ex cell软件的智能拖动完成对应的计算 , 将计 算完成的点坐标文件先保存为文本文件, 然后再另 存为 . pts文件 :
Abstract : W ind turb in e blade is designed w ith the G lauert vortex theory and m odeled w ith 3- D soft w are of P ro /E. G rid partition is done w ith G a m b it and b lade pneum at ic ana ly sis is fin ished on the soft w are o f F luen. t It takes an i m po rtant realist ic m eaning and pract ica l value. K ey w ord s : a irfo i;l w in d tu rbine b lade; settin g ang le 1 主要研究内容 P ro /E 是美国参数技术公司的重要产品。在目 前的三维造型软件领域中占有着重要地位 , 并作为 当今世界机械 CAD /CAE /CAM 领域的新标准而得 到业界的认可和推 广。 Gam b it是为 了帮助分析者 和设计者建立并网格化计算流体力学 ( CFD )模型和 其他科学应用而设计的一个软件包, 本身所具有的 强大功能以及快速的更新 , 在目前所有的 CFD 前处 理软件中稳居上游。 F lu ent用来模拟从不可压缩到 高度可压缩范围内的复杂流动 , 采用了多种求解方 法和多重网格加速收敛技术 , 因而能达到最佳的收 敛速度和求解精度。 首先提出一种在 P ro /E 环境下简单、 实用的造 型方法 : 获取翼型数据 ; 计算各截面 的弦长和安装 角 ; 进行点的坐标的变换, 算出叶片各叶素面的翼型 上下弦离散点的 坐标; 导 入坐标文件 , 形成各叶素 面 , 利用 P ro /E 软件先进、 快捷的 3D 造型功能完成 叶片立体图的绘制。其次, 利用 Gamb it软件进行网 格划分 , 在 F luen t软件中进行简单的气动特性分析。 2 叶片设计 2. 1 翼型数据获取 现代风力机通常是采用三叶片的上风或下风 结构。风力机叶展形状、 翼型形状与风力发电机的 空气动力特性密切相关。一台好的风力机应当尽量 191 增加升力而减小阻力 , 使之尽量趋于最大值 , 以增 加风力机的风能利用系数。叶片通常由翼型系列组 成, 常用的翼型有 NACA44xx 系列、 NACA644xx 系 列和 NACA230xx 系列等航空翼型; 专用翼型有美国 的 SER I翼型系列以及 NREL 翼型系列、 丹麦的 R IS 2A 系列翼型和瑞典的 FFA2w 系列翼型族。根据不 同的设计需要选取翼型。翼型数据及其气动性可参 考比较全面的 U I U C 风机坐标数据库或者 pro fili软 件、 中国气动力研究与发展中心的文献等。一般现 代风力发电机的叶片都制成螺旋桨式的 , 目的是让 整个叶片由根部到尖部各截面翼型的弦与对应处的 相对风速大致相同 , 并应使其 在最佳攻角值附 近。 使风力尽可能多地转换成叶片的升力 , 提高风机的 利用系数。 2 . 2 弦长和安装角计算 应用 G lauert 涡流理论设计风轮叶片 , 把叶片 分成若干叶素 , 分别对各叶素在最佳运行状态下进 行空气动力学计算。相关参数有风轮的半径 R、 叶 素的回转半径 r、 风轮的叶片数目 b、 叶尖速比 以 及最佳攻角 i, 升力系数 ( 不同的翼型所对应的最佳 攻角、 以及最 佳攻角处的升力系数都 可以在 profili 软件中或者通过空气动力学相关公式计算获得 ) 。 计算过程中用到的中间参数如下 = ( arctan ) /3+ 60

基于Fluent软件的发动机冷却风扇气动性能优化

基于Fluent软件的发动机冷却风扇气动性能优化

柴油机设计与制造Design and Manufacture of Diesel Engine 2020 年第4 期第26 卷（总第173 期）doi：10. 3969/j. issn. 1671-0614. 2020. 04. 006基于Fluent软件的发动机冷却风扇气动性能优化栗明，刘伦伦，高建红，曾超，张鲁滨(内燃机可靠性国家重点实验室/潍柴动力股份有限公司，潍坊261061)摘要采用C型风管式台架对某发动机冷却风扇气动性能进行试验，得到了该风扇的流量、静压及静压效率的试验数据；利用Fluent软件，对风扇流场进行仿真，得到相应的仿真结果。

将仿真结果与测试数据进行对比，结果显示两者差异基本在10%以内，满足工程分析要求：根 据风扇内部流场及叶片静压分布的仿真结果，提出了风扇结构优化方案优化后的风扇静压和静压效率均有明显提升。

关键词：发动机冷却风扇Fluent软件流场Optimization of Engine Cooling Fan Air Dynamic PerformanceBased on Fluent SoftwareLI Ming,LIU Lunlun,GAO Jianhong,ZENG Chao,ZHANG Lubin(State Key Laboratory of Engine Reliability/Weichai Power Co.,Ltd.,Weifang261061 ,China)Abstract：The air dynamic performance of mass flow rate,static pressure and static efficiency of an engine fan were obtained by testing with the C-type air duct system and by the simulation of fan flow field w ith the Fluent software.The difference between the simulation and test results was less than10% , which meets the engineering accuracy requirements.According to the simulation results of inner flows and pressure distributions on the fan blades,the fan structural 〇])tim ization was proposed,and the results showed that the optimized fan had higher static pressure and static efficiency.Key words：engine,cooling fan,Fluent software,flow field0 引言风扇是水冷式内燃机的重要组成部件，其消耗 的功率占发动机总输出功率的5%〜8%m。

利用FLUENT软件模拟地铁专用轴流风机二——弯掠组合翼型叶(精)

利用FLUENT软件模拟地铁专用轴流风机二——弯掠组合翼型叶(精)

文章编号:　1005—0329(2003)12—0011—03利用F LUENT软件模拟地铁专用轴流风机(二)———弯掠组合翼型叶片轴流风机杨东旭1,由世俊1,田　铖1,刘　洋1,谢乐成2,苗宏伟2,秦学志2(11天津大学,天津　300072;　21天津通风机厂,天津　300151)摘　要:　通过CFD模拟的分析结果与实测数据相结合,验证了弯掠组合翼型叶片的风机具有较高的风机性能,并且说明了采用变频控制的节能意义。

关键词:　弯掠组合翼型风机;CFD模拟;变频控制;风机效率中图分类号:　T U83414 文献标识码:　ACFD Simulation of Axial2flow F an in Subw ay by F L UENT Softw are(2)———Axial2flow F an with Curve2slide Aerofoil’s B ladeY ANG D ong2xu,Y OU Shi2jun,TI AN Cheng,LI U Y ang,XIE Le2cheng,MI AO H ong2wei,QI N Xue2zhiAbstract:　CFD analysis result and experiment result are utilized.A new fan which has relatively high fan performance is tested,and conversion control’s significance is illustrated.K ey w ords:　curve2slide aerofoil’s blade;CFD simulation;frequency conversion control;fan efficiency1　前言轴流风机叶轮的气动性能是决定风机性能的主要因素,而叶轮叶片的剖面形状又是决定风机性能的关键。

有关文献中已介绍了许多种翼型,其中最先进的莫过于航空上使用的飞机机翼翼型,因此对航空翼型的研究愈来愈引起人们的关注。

基于FLUENT软件的轴流风机设计初步研究

基于FLUENT软件的轴流风机设计初步研究

－２．
： 塑！！三些奎兰堡圭兰堡墼塞
一一流量Ｑ，压力Ｐ和初始翼型ＦＡＮｌｌＲ下，初步设计ｔＢ轴流风机的几何参 数：叶轮直径Ｄｆ、安装角ｐ。、转速ｎ、径向间隙占、叶片数ｚ等。
图１，１总体思路 二、数值模拟及分析。本部分内容可以称为“数值实验”。运用ＦＬＵＥＮＴ 构造该风机的三维模型，划分网格，利用计算流体力学理论求解在给定的转 速、压力条件下的风机性能，不但可以得到通风机效率仆全压Ｐ、流量Ｑ 等数据，而且能够得到风机内部的压力分布、速度分布等流动规律，同时还 可以得到反映轴流通风机性能的Ｐ－Ｑ曲线、Ｎ．Ｑ曲线、７７．Ｑ曲线、ｎ．Ｑ曲线、 ７７一只曲线等。对影响通风机效率的主要因素：叶片安装角ｐ。、径向间隙Ｊ、 转速１１．、叶片数ｚ，通过数值模拟显示各因素在不同状态下的性态，从而分 析其对通风机性能影响的原因，为进一步优化设计提供依据。 三、优化。在初步设计的轴流通风机几何参数的基础上．通过改变影响 风机效率的两个主要因素：叶片的安装角和转速，利用ＦＬＵＥＮＴ对不同参数 的风机模型计算得到了风机１１－口的分布数据，构造了Ｔｌ＝Ｆ（ｄ，ｎ）的目标函数， 通过优化方法寻找最佳的设计参数。在优化过程中，本文采用了三种方法：
速度气流过叶型时，作用在单位长度叶型上的升力等于
Ｐ＝几ｃ。Ｆ
式中 ｒ——绕叶型的环量。
（２．１）
当气流流过叶栅时，如图２－１所示。
图２－ｌ气流与叶栅的相互作用 由于绕流叶栅中每个叶型的流动情况都是相同的，故可在气流中围绕． 个叶型取封闭曲线ＡＢＣＤ进行研究。气流以相对速度ｗｌ流向叶栅，而以相对 速度ｗ２流出。控制面ＡＢ和ＤＣ上的压力分别为ＰＩ和见。 根据动量定理，所取控制面ＡＢ、ＣＤ的气体的动量在单位时间内的变化 等于作用在此块气体上所有外部作用力的合力。通过动量定理的关系式，即 可求出气流作用在这个叶型上的力Ｐ。

Fluent_软件对风扇的模拟分析解析

Fluent_软件对风扇的模拟分析解析

图43
图44
AVC Confidential
图45
21
14.保存求解结果
求解结果收敛后可以选择filewrite case&data…来保存所求解的结果，便于 后处理。
图46
AVC Confidential
22
15.求解结果后处理过程
为了较好的图形显示效果，可以预先设定一下显示选项。选择displayoption…( 如图47），在弹出的对话框中选择图示选项（如图48）。
图39
图40
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19
12.初始化求解
选择solveiterate…(如图41），设定迭代步数就可以求解计算了（如图42）。
图41
图42
AVC Confidential
20
13.监视求解过程，判断收敛与否
求解迭代的时候会有三个窗口出来，分别是残差曲线，压力曲线，流量曲线。（如 图43，44，45所示） 判断收敛与否：
10
9.边界条件的设定
边界条件就是流场变量在计算边界上应该满足的数学物理条件。边界条件与初始条件 一起并称为定解条件，只有在边界条件和初始条件确定后，流场的解才存在，并且是 唯一的。FLUENT 的初始条件是在初始化过程中完成的，边界条件则需要单独进行设 定。选择defineboundary conditions （如图22）,在弹出的对话框（如图23)中可 以看到在icem-cfd中定义的part名称出现在zone下拉列表中。可以看到有一些以shadow结尾的zone,这是表示两个流体区域之间的交界面，需要改成interior边界条件 （如图24），这样流场的信息才能在网格中传递，否则会被当作壁面条件，流场信息 无法传递。在不考虑传热的情况下可以将所有的shadow改为interior边界条件。

基于FLUENT的风扇CFD模拟仿真研究

基于FLUENT的风扇CFD模拟仿真研究
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｉｍｉ ｔ ｚ ａ ｉｏ ｔ ｎ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ．Ｗ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｎ： Ａｍｅ ｉ ｒ ｃ ａ ｎ Ｉ ｎ— ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｉｃ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ａｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｉｃ ｔ ｓ Ｉ ｎ ｃ， ２ ０ ０ ６： ５ ０ ９ —５ ２ ５ ．
Ａｍｅ ｉ ｒ ｃ ａ ｎ Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｓ ，２ ０ ０ ６： ３ ２ ７ —３ ３ ４ ．
［ ２ ］Ｉ ＤＡ ＨＯＳ Ａ Ｕ，ＧＯＬ ＵＢ Ｅ Ｖ Ｖ Ｖ，Ｂ ＡＬ Ａ Ｂ ＡＮＯＶ Ｖ ．Ａ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ —
ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ｄ ３ Ｄ ＣＦＤ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ａ ｎ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ＧＴ ｃ ｏ ｍｐ ｒ —
ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｌ Ｃｊ ．／ ／ ２ ０ ０ ６ ＡＳ ＭＥ ５ １ ｓ ｔ Ｔ ｕ ｒ ｂ ｏ Ｅ ｘ ｐ ｏ Ｎｅ ｗ Ｙｏ ｒ ｋ ：
存在误差 的原因可 以归纳 为以下方面 ：①风扇模型简化造成的 误差 ；②局部 网格质量不佳造成的误差 ；③边界条件的设 定与
实 际试 验 条 件 之 间 的差 异 造 成 的误 差 。
［ １ ］ ＭＢ ＯＥ ＲＣ Ｌ，ＧＵＩ ＤＡ Ｔ Ｉ Ｇ，Ｓ Ａ ＶＩ Ｃ Ｓ ．Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ —
［ ４ ］胡效 东，周 以齐，方建华 ，等．关于发动机排 气管消声器的设 计

FLUENT-风扇分析

FLUENT-风扇分析

Volume 1
噪音（處理風扇部分）
噪音（處理風扇部分）
噪音（FLUENT）
求解器設定：
1. 暫態（unsteady） 2. 滑動網格（Sliding mesh） 3. 紊流模組：大渦模擬（LES） 4. 先求壓力場，壓力場穩定後（動態穩定） 5. 設定噪音模組（Acoustic：FWH） 6. 傅利葉轉換（FFT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
Receiver的位置：壓力變化
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
噪音（FLUENT）
Fan Noise Jet Noise Combustor Noise Compressor Noise Turbine Noise BVI - Rotor Noise Duct Acoustics BL Noise Cavity Noise Sonic Boom Architectural
HVAC Fan Noise Jet Noise Duct Acoustics Architectural
氣動噪音
• 以聲音產生的機制分為兩類： 1. 結構產生 2. 氣流產生（氣動聲學）
• 氣動力學與聲學交叉性學科 • 氣動聲學首重研究流動及其與物體作用導致噪音的現象 • 計算流體力學（CFD）著重於穩態及暫態流體動力學分
析 • 計算氣動聲學（CAA）著重於產生噪音的暫態現象、聲
源的確定、聲與流動的相互作用
匯入CAD檔（.stp）

0617_FLUENT离心风机仿真

0617_FLUENT离心风机仿真

Fluent离心风机仿真第一章计算流体力学的基本概念计算流体力学（CFD）是一种由计算机模拟流体流动相关传递现象的系统分析方法和工具。

CFD的长处是适应性强、应用面广。

CFD的基本思路是：把原来在时间域和空间域上连续的物理量场，用一系列离散点的变量值的集合来代替，并通过一定的原则和方式建立起反应这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似解。

CFD计算主要包括前处理、求解和后处理三部分。

1.1CFD前处理在CFD计算中，前处理一般要占一半以上的时间，主要用于模型修整、网格生成和计算域、边界条件的设定等。

前处理阶段需要进行的工作包括：⑴定义所求问题的几何计算域；⑵将计算域划分为多个互不重叠的子区域，形成由单元组成的网格；⑶对所要研究的现象进行抽象，选择相应的控制方程；⑷定义流体的属性参数。

1.2CFD后处理由于计算机技术的不断进步，CFD软件提供的数据可视化技术和工具越来越多，如计算域和网格显示；等值线图（云图，包括压力云图、速度云图等）；矢量图（如速度矢量图）；颗粒追踪；动画输出等。

第二章模型处理2.1模型处理WORKBENCH19.2打开workbench19.2，拖入模型模块（Geometry），导入离心风机模型，模型由三个部分组成：外壳、导流部分、叶轮部分，如图2.1所示。

2.1离心风机模型对外壳和导流两个部分合并成一个部分。

对流体域进行仿真时，先建立流体区域，隐藏叶轮部分，选择全部面，除去外部区域，因此得到内部流体域模型。

流体域为了进行仿真，分为两个部分：动域和静域。

创建一个可以切分的面，使用拉伸命令（Extrude）进行拉伸。

利用拉出来的圆柱体作为切分的表面。

把外面的部分取名为outer，里面的部分为inner。

第三章 ICEM网格非结构网格节点之间的邻接是无序的、不规则的，每个网格点可以有不同的邻接网格数。

网格质量与具体问题的几何特性、流动特性及流场求解算法有关。

Fluent_软件对风扇的模拟研究

Fluent_软件对风扇的模拟研究

Fluent_软件对风扇的模拟研究Fluent 软件对风扇Fluent 软件对风扇Asia Vital Compone Mar. 200对风扇的模拟分析ponents Co., Ltd.20091.Fluent 求解器的选择双击桌面的快捷方式在弹出的对话框器（如图1）点击Run 开启Fluent 求解程序Fluent 的三维单精度求解器的三维单精度求解器，，如果要对三维风拟分析就需要选择三维求解器拟分析就需要选择三维求解器。

打开的程序界所示所示。

图2对话框中选择3d 求解程序程序。

表示这时用的三维风扇模型进行模程序界面程序界面（（如图2）图12.文件导入和网格操作读入网格文件读入网格文件。

依次点击选择file read 网格文件。

浏览到以.msh为后缀名的网格图3在读入网格文件的过程中在读入网格文件的过程中，，我们可以从Flu件的基本信息件的基本信息。

包括网格节点个数包括网格节点个数，，边界条告信息告信息（（如图4），），提示有提示有shadow 面存在中修改中修改。

ad case ，导入在icem-cfd 中生成的的网格文件的网格文件，，点击ok 。

（。

（如图如图3）网格文件读入后网格文件读入后，，一定要对网格进行检查一定要对网格进行检查。

以得到网格信息(如图5）。

）。

从从Domain exten 从minimum volume （如图6）可以知道最小示有负体积的网格示有负体积的网格，，就必须重新划分网格就必须重新划分网格。

图5。

依次点击gird check,这个操作可extents 可以看到计算区域的大小可以看到计算区域的大小，，另外道最小的网格体积道最小的网格体积，，如果该值小于0，表。

图6依次点击grid scale$打开网格比例对话框设置设置。

Fluent 默认的长度单位是米默认的长度单位是米，，如果网要修改网格比例尺寸要修改网格比例尺寸。

这里所导入的网格单was created in 下拉框中选择mm 单位单位（（认长度单位改为mm,再点击scale 缩放网格大解区域范围是否正确解区域范围是否正确。

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24
15.求解结果后处理过程
显示压力分布云图：选择displaycontours…(如图52），在弹出的对话框中的 surfaces中选择需要查看压力的面（如图53），点击display在弹出的图形窗口查 看显示结果。
计算来研究非定常问题的目的。在采 用MRF方式处理旋转流动机械问题时 ，需要建立一个包围转动部件的圆形 （2D）或者 旋转体(3D)的流体区域。 并建立转动部件和其他流体区域的网 格连接使得流动信息能够传递到其它 区域。
AVC Confidential
图29
14
9.边界条件的设定
扇叶面的边界条件：定义扇叶壁面为移动壁面，转速和旋转流体区域相同，选择 相对速度为0的选项，如图30所示。在设定时要注意旋转轴的原点和方向，可以用 右手法则来判定旋转方向。设定好一个扇叶面后可以将此边界条件copy到其他相 同的扇叶面上，如图31选择copy…，然后再copy bcs面板中下的from zone选择 刚才设置的blade-dibu，在to zones选择其他的边界面，点击copy，完成操作（ 如图32）。
de

4 流通截面积
润湿周边

4 水力半径
图25
图26
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12
9.边界条件的设定
设定压力出口边界条件：风扇模拟时需要将出口设定为压力出口边界。从zone中选 择选择表示入口的outlet（如图27），在type中选择pressure-outlet，在弹出的对 话框中设定如图28所示的边界条件。计算最大流量的时候出口当作一个大气压，湍 流指定方式设为intensity and hydraulic diameter。这里的压力指定是按照表压来 设定的，如果是一个大气压可以设为0。湍流为中等强度，即为5%。水力直径的指 定方式和压力入口相同。
Fluent 软件对风扇的模拟分析
Asia Vital Components Co., Ltd. Mar. 2009
AVC Confidential
1.Fluent求解器的选择
双击桌面的快捷方式
在弹出的对话框中选择3d求解
器（如图1）点击Run开启Fluent求解程序。表示这时用的
Fluent的三维单精度求解器，如果要对三维风扇模型进行模
图39
图40
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12.初始化求解
选择solveiterate…(如图41），设定迭代步数就可以求解计算了（如图42）。
图41
图42
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13.监视求解过程，判断收敛与否
求解迭代的时候会有三个窗口出来，分别是残差曲线，压力曲线，流量曲线。（如 图43，44，45所示） 判断收敛与否： 1.残差曲线达到收敛标准，文本窗口提示solution is converged。 2.若残差曲线达不到收敛标准，没有solution is converged的提示，但流量和压力 曲线随着迭代的进行不发生变化，成为一条直线也可以判断为收敛。 注意：若第一次计算没有收敛可以设定迭代次数再次迭代，看是否收敛。
在Fluent中处理旋转机械流动问题时 采用Multiple Reference Frame（多 参考系坐标模型）方式。MRF模型的 基本思想是把风道内流场简化为叶轮 在某一位置的瞬时流场，将非定常问 题用定常方法计算。转子区域的网格 在计算时保持静止，在惯性坐标系中 以作用的科氏力和离心力进行定常计 算；而定子区域是在惯性坐标系里进 行定常计算。在两个子区域的交界面 处交换惯性坐标系下的流体参数，保 证了交界 面的连续性，达到了用定常
拟分析就需要选择三维求解器。打开的程序界面（如图2）
所示。
图2
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图1
2
2.文件导入和网格操作
读入网格文件。依次点击选择filereadcase，导入在icem-cfd中生成的 网格文件 。浏览到以.msh为后缀名的网格文件，点击ok。（如图3）
图4
图3
在读入网格文件的过程中，我们可以从Fluent的控制台窗口看到一些网格文 件的基本信息。包括网格节点个数，边界条件等，在本例中还会看到一个警 告信息（如图4），提示有shadow面存在，这个需要在随后的边界条件面板 中修改。
图43
图44
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图45
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14.保存求解结果
求解结果收敛后可以选择filewrite case&data…来保存所求解的结果，便于 后处理。
图46
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15.求解结果后处理过程
为了较好的图形显示效果，可以预先设定一下显示选项。选择displayoption…( 如图47），在弹出的对话框中选择图示选项（如图48）。
图35
图36
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11.设置监视条件
在此监视风扇出口的压力和压力出口的流量（如图37，38所示),从下拉列表框中选 择图示选项就设定完所需监视的条件。
图37
图38
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12.初始化求解
定义完监视器后，选择solveinitialize initialize…（如图39），点击init后就 可以开始求解计算（如图40）。
图14
图15
图16
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7.定义流体的物理性质
选择definematerials…(如图17）定义材料的物理属性，在Fluent中默认的流体 就是空气，可以保持默认的材料属性（如图18）所示。如果要选择其他的材料可以 在fluent database中选择系统自带的材料库。
图5
图6
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3.检查网格文件，设置区域大小
依次点击grid scale…打开网格比例对话框（如图7），对计算区域的尺寸进行 设置。Fluent默认的长度单位是米，如果网格输出的长度单位不是默认单位米就需 要修改网格比例尺寸。这里所导入的网格单位为mm,需要修改比例因子。从grid was created in下拉框中选择mm单位（如图8），点击change length units将默 认长度单位改为mm,再点击scale缩放网格大小，注意domain extents所列出的求 解区域范围是否正确。
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6.湍流模型的选择
选择definemodelsviscous（如图14），选择湍流模型为标准k-ε模型（如图12 ）。最简单的完整湍流模型是两个方程的模型，要解两个变量，速度和长度尺度。 在FLUENT中，标准k-ε模型自从被LaunderandSpalding提出之后，就变成工程流 场计算中主要的工具了。适用范围广、经济、合理的精度。它是个半经验的公式， 是从实验现象中总结出来的。湍动能输运方程是通过精确的方程推导得到，耗散率 方程是通过物理推理，数学上模拟相似原型方程得到的。应用范围：该模型假设流 动为完全湍流，分子粘性的影响可以忽略，此标准κ-ε模型只适合完全湍流的流动过 程模拟。如果需要更精确的模拟旋流效果可以选择κ-εRNG模型，这个模型所耗费的 时间要长一些，收敛性要差一些。
图21
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9.边界条件的设定
边界条件就是流场变量在计算边界上应该满足的数学物理条件。边界条件与初始条件 一起并称为定解条件，只有在边界条件和初始条件确定后，流场的解才存在，并且是 唯一的。FLUENT 的初始条件是在初始化过程中完成的，边界条件则需要单独进行设 定。选择defineboundary conditions （如图22）,在弹出的对话框（如图23)中可 以看到在icem-cfd中定义的part名称出现在zone下拉列表中。可以看到有一些以shadow结尾的zone,这是表示两个流体区域之间的交界面，需要改成interior边界条件 （如图24），这样流场的信息才能在网格中传递，否则会被当作壁面条件，流场信息 无法传递。在不考虑传热的情况下可以将所有的shadow改为interior边界条件。
图22
图23
图24
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9.边界条件的设定
设定压力入口边界条件：Fluent默认所有的面网格均为wall边界条件，风扇模拟时 需要将入口设定为压力入口边界。从zone中选择选择表示入口的inlet（如图25） ，在type中选择pressure-inlet，在弹出的对话框中设定如图26所示的边界条件。 入口当作一个大气压，湍流指定方式设为intensity and hydraulic diameter。这 里的压力指定是按照表压来设定的，如果是一个大气压可以设为0。湍流为中等强 度，即为5%。水力直径的计算公式：
图9
图10
图11
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5.选择计算模型
求解器的定义：依次点击definemodelssolver，定义求解器（如图12）. 对于风扇的模拟假定为不可压缩气体，稳态的求解方式(如图13）。选择默认 的求解方式就可以了，点击ok。
图12
图13
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图17
图18
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8.单位制的设定
为便于定义边界条件和直观显示求解结果，需要对单位制进行改变。选择define units，选择角速度的单位为rpm（如图19），定义压力的单位为mmh2o（如 图20），定义流量的单位为cfm（如图21）。
图19
图20
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图47
图48
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15.求解结果后处理过程
查看流量报告：选择reportfluxes…(如图49），在弹出的对话框中选择需要查 看流量的面（如图50），点击compute在results查看结果，同时文本窗口也会 有结果显示（如图51）。