【AICFD案例教程】进气歧管分析

AICFD是由天洑软件自主研发的通用智能热流体仿真软件,用于高效解决能源动力、船舶海洋、电子设备和车辆运载等领域复杂的流动和传热问题。软件涵盖了从建模、仿真到结果处理完整仿真分析流程,帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程,提高企业研发效率。

一、概 要

1)案例描述

AICFD在汽车行业有着广泛应用,包括汽车外流场以及零件内流场等;本案例针对汽车进气歧管,在入口流量为0.07kg/s时进行了进气歧管内流场的数值模拟,具体通过云图及流线图查看计算结果。

2)网格

整体网格为非结构网格,网格数量157万。

图1-1 网格模型

二、网 格

1)新建工程

① 启动AICFD 2023R2;

② 选择 文件>新建,新建工程,选择工程文件路径,设置工程文件名,点击“确定”。

图2-1 AICFD窗口

图2-2 新建工程

2)网格导入

单击菜单栏网格>导入网格,导入外部生成的计算域网格。

图2-3 网格导入

3)网格质量检查

单击菜单栏 网格>网格质量,检查网格质量。

图2-4 网格质量检查

三、求解设置

1)求解模型

双击 求解> 求解模型,设置湍流模型。本案例为稳态计算,采用不可压缩流,湍流模型采用SST K-omega模型;

图3-1 模型设置

选择 求解> 材料,双击“Air at 25C”,选择Material Properties,确认介质物性参数, 如图3-2所示。

图3-2 材料选择

2)计算域

双击求解>流动分析>计算域>Domain-BODY,在计算域设置窗口中类型选择“FluidDomain”,材料选择“Airat 25 C”,然后点击“下一步”,在打开的流体模型窗口点击“确定”,将网格分配到计算域Domain-BODY。

图3-3 分配计算域

3)边界条件

设置Inlet,需要分别设置边界名称、边界类型、边界条件和数值,如图所示。

图3-4 入口定义

设置Outlet的边界条件,展开边界列表移出对应边界,分别设置边界名称、边界类型,如图所示。

图3-5 出口定义

设置Wall的边界条件,展开边界列表添加对应边界,分别设置边界名称、边界类型,如图所示。

图3-6 壁面定义

4)求解参数设置

双击 求解> 求解设置 ,设置计算方法,包括差分方法等;

图3-7 求解参数设置

双击 求解>求解控制,设置求解器启停条件,迭代步数等。

图3-8 求解参数设置

四、初始化及求解计算

1)残差曲线与监控变量

双击 监控>残差曲线,选择查看监控曲线。

图4-1 监控曲线选择

2)初始流场设置

① 双击 求解>初始化,设置初始流场;

② 选择菜单栏 求解>初始化,初始化流场。

图4-2 初始化设置

图4-3 初始化流场

3)求解计算

选择菜单栏 求解>求解>直接求解>并行,开始计算。

图4-4 运行求解器

图4-5 选择求解模式

五、后处理

1)监控曲线

查看残差曲线。

图5-1 残差曲线

2)求解结果更新及导入

单击菜单栏 求解> 可视化结果,实现可视化求解结果更新,现版本计算完成后自动进行可视化求解结果。

图5-2 结果更新

3)可视化结果

① 压力云图

单击菜单栏 后处理> 云图,选取位置域和变量参数压力,设置等级参数256,点击应用,读取进气歧管表面压力云图。可以看出在该工况下,压力最大值出现在出口3和出口4附近。

图5-3 压力云图

② 速度流线图

双击树节点 视口> 结果> AICFDProject,设置进气歧管透明度,以便后续查看内部流线。

图5-4 设置歧管透明度

单击菜单栏 后处理> 流线图,设置进气歧管速度流线图,可以看出在该工况下,接近出口2处速度偏高。

图5-5 流线图

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