「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析



本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent进行固体圆柱自然对流换热二维瞬态CFD仿真。首先于DesignModeler中建立几何模型,接着导入ANSYS Mesh进行网格划分,并进行命名边界条件,然后利用Fluent进行求解,最后在CFD-POST中进行后处理。案例基于2D、瞬态求解。



「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图1

案例模型

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图2


Workbench设置

▼ 将Fluid Flow(Fluent)拖入右边空白界面。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图3

▼ 以DesignModeler方式打开Geometry

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图4

 模型建立完毕,转入ANSYS Mesh,网格划分。


Fluent设置

打开Fluent登录界面进行设置。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图5

3.1
General设置

  勾选Gravity并将Y方向设置为-9.81,选中Transient瞬态求解方式。

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3.2
Models设置

 打开能量方程。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图7

3.3
Materials设置

将空气密度修改为incompressible-ideal-gas

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图8

3.4
Cell Zone Conditions设置

确保流体计算域为fluid,固体计算域为solid

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图9

3.5
Boundary Conditions设置

bottom_wall设置为via System Coupling

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图10

cylinder_wallcylinder_wall-shadowTemperature设置为500K。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图11

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图12

side_wall_lside_wall_rtop_wall均设置为via System Coupling

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图13

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图14

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图15

3.6
Monitors设置

将连续相方程、X方向速度方程、Y方向速度方程的残差均设置为1e-06

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图16

3.7
Initialization设置

Compute from设置为bottom_wall,然后点击Initialize

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图17

3.8
Run Calculation

将时间步长设置为0.1 s,将迭代步数设置为600 steps,将单位时间步最大迭代步数设置为10,然后点击Calculate

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图18

计算完成。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图19


CFD-POST后处理

▼ 压力云图。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图20

▼ 速度云图。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图21

▼ 温度云图。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图22

▼ 速度流线图。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图23

▼ 速度矢量图。

「CFD案例-Fluent」23 固体圆柱自然对流换热二维瞬态分析的图24


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