文档介绍：使用 ANSYS 进行 CFD 流体力学计算的一些技巧

关于计算流体力学主要有以下几个主要问题大家比较关心:
1. 关于瞬态计算的问题
2. 关于建模的问题
3. 关于网格化的问题
4. 关于动画显示的问题
5. 关于交变载荷的问题
一、关于第一个问题的解答:
计算瞬态设置参数与稳态不同,主要设置的参数为:
1. FLDATA1,SOLU,TRAN,1 设置为瞬态模式
2. FLDATA4,TIME,STEP,,
3. FLDATA4,TIME,TEND,, 设置结束时间0。1秒
4. FLDATA4,TIME,GLOB,10, 设置每个时间步多少次运算
5. fldata4a,time,appe, 设置记录时间间隔
,LIST,2 查看结果
,LAST 设为最后一步
,, ,2,1,6,1,0,1 动态显示结果
以上为瞬态和稳态不同部分的设置和操作,特别是第五步。为了动态显示开始到结束时间内气流组织的情况,还是花了我们很多时间来找到这条命令。如果你是做房间空调送风计算的,这项对你来说非常好,可以观察到从开空调机到稳定状态的过程。

大家主要关心的建模问题是模型的导入和导出,及存在的一些问题。这些问题主要体现在:
1. AUTOCAD建模导出后的格式与ANSYS兼容的只有SAT格式。PROE可以是IGES格式或SAT格式。当然还有其它格式,本人使用的限于正版软件,只有上述两种格式。SAT格式可由PROE中导出为IGES格式。ANSYS默认的导入模型为IGES格式的图形模型。
2. 使用AUTOCAD一般绘制界面比较复杂的拉伸体非常方便。如果是不规则体,用PROE和ANSYS都比较方便,当然本人推荐用ANSYS本身的建模功能。对于PROE,因为它的功能强大,本人推荐建立很复杂的模型如变截面不规则曲线弯管(如血管)。
3. 导入过程中会出现默认选项和自定义选项,一般本人推荐使用自定义选项,以避免一些操作带来的问题。有时出现显示只有线而没有面颜色的问题,可以用命令:
/FACET,NORML 来解决这个问题。
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网格化对结果影响很大,如果网格化不合理,出现的结果会不准确,或者计算时不收敛。更甚者,网格数量太大,减慢求解速度。对计算流体力学来说,实际应用中三维问题偏多,计算量一般非常大,由于ANSYS采用的是有限元,所以同有限差分比较来说,收敛慢,内存需要量大。但这并不是说水平不如有限差分的流体计算软件。ANSYS的计算结果直观性较好,特别对涡流的处理很形象很准确(其它软件往往看不到该有的涡流,给人的感觉太粗糙)。当然对于稍大的模型,就有点力不从心的感觉。
首先运行前合理设置内存需求量,充分估计本人计算机的计算能力,本人不愿意看到黄牛拉火车的现象(可能拉不动)。合理划分网格可以大大节省机时,还可以避免自动网格划分中带来的过度疏密。本人建议首先采用手动设置的网格划分,可以大大减少网格数量。对于长大模型,推荐采用比例长度缩小模型,网格化后再比例放大(因为四面体网格不能使用SWEEP)。对于小尺寸或者风口位置,应该尽可能地加密,可以很好的实现收敛。网格化有很多技巧,