FLUENT R17 流體力學實用案例

2017-04-01 by:CAE仿真在線來源:互聯網

模型以及環境:

空間尺寸為8m*5m*4m的房間,左上側安裝有一空調。假設房間周圍溫度為40攝氏度,空調溫度設置為22攝氏度,風速0.1m/s,求空調周圍的風速以及溫度場的穩態分布。(因為使用sw-hm-wb-fluent模式,所以可能中途會切換幾種軟件)

操作步驟:

一、首先在任意一款三維建模軟件里建立幾何模型導出為step格式,然后導入到HYPERMESH中進行流體網格劃分,由于想比較好的模擬該情形,因此網格劃分的相對比較細,最后劃分完成后大概130萬個單元。

分別建立空氣區,房間與周圍空氣接觸的墻面,房間與周圍巖石接觸的壁面,空調周圍與房間接觸而壁面,空調的進風口,空調的出風口,然后導出為FLUENT 3-D文件格式。

再在WORKBENCH里面拖入FLUENT導入剛才的有限元模型。

二、檢查網格質量,選擇求解類型為默認的穩態,打開能量方程,求解模型為K-EPSILON其他默認,建立材料STEEL用于模擬空調的壁面,墻面通過修改默認的鋁材,流體使用默認空氣,然后建立邊界層。

房間與周圍空氣接觸的壁面設置為wall,修改傳熱系數為10,外圍空氣溫度40攝氏度,墻壁厚度200mm。房間與周圍巖石的接觸壁面同樣設置為wall,修改傳熱系數為10,外圍巖石溫度30攝氏度,墻壁厚度200mm。房間墻壁通過將默認鋁合金材料的比熱容設為1600,熱導率設置為2000來使用。空調壁面使用創建的鋼材,厚度設置為2mm,傳熱系數設為20,傳熱溫度設置為30攝氏度。

空調進風口設置為出口,流率設置為1。空調出風口設置為速度進口,流速設置為0.1m/s,湍流動能為0.02,湍流動能耗散率為0.008。至此,邊界層設置完畢。然后初始化環境以進口計算,其他默認,迭代次數設置為1000次,開始進行求解。

大概迭代270后結果收斂,然后再在CFD-post里面進行后處理,得到幾種情況下的速度矢量圖以及溫度分布云圖。