汽車外流場CFD分析的前處理操作要點

2017-03-13 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

汽車外流場分析是目前CFD分析領(lǐng)域中應(yīng)用范圍最廣的方向之一,因此也就成了深受眾多CFD人重視的方向。

今天,我們以廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的主流的前處理軟件ANSA為例,與大家分享汽車外流場的前處理及邊界條件設(shè)置要點。

1.讀入幾何模型,根據(jù)分析重點,對模型進行適當(dāng)簡化和清理。通常在外流場分析中,會將乘員艙完全刪除,只保留相應(yīng)外表面;發(fā)動機艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)可根據(jù)需求選擇是否保留,若不保留則封閉進氣格柵,若保留,則需對多孔介質(zhì)芯體進行封閉處理,以及將散熱風(fēng)扇包裹在內(nèi)的圓柱,為后續(xù)的interface設(shè)置做準(zhǔn)備。

2.建立模擬風(fēng)洞。通常風(fēng)洞頂部距車頂3倍車高,側(cè)壁距車身3倍車寬,風(fēng)流入口距車頭3倍車長,出口距車尾6倍車長。

3.在車輪與路面相切處建立臺階,避免網(wǎng)格距離過近而無法正確生成邊界層。

4.設(shè)置全局、局部網(wǎng)格尺寸及邊界層屬性,并在相應(yīng)的求解器面板下建立尺寸加密盒,并設(shè)置網(wǎng)格尺寸。通常會在前格柵、前機艙蓋、機艙內(nèi)部、前擋風(fēng)玻璃、氣壩、后視鏡、擾流板等處建立尺寸加密盒。

5.生成殼網(wǎng)格。

6.設(shè)置邊界條件。在求解器面板下,將風(fēng)洞入口設(shè)為速度入口,出口設(shè)為壓力出口,風(fēng)洞頂部、兩側(cè)壁面設(shè)為滑移壁面,路面設(shè)為無滑移運動壁面且速度與風(fēng)速相同(具體速度需在求解器中設(shè)置)。

7.建立局部坐標(biāo)系。首先,在求解器面板下,針對車輪的旋轉(zhuǎn),分別為前、后輪建立笛卡爾坐標(biāo)系,其中至少有一根軸與車輪旋轉(zhuǎn)軸重合。若要考慮機艙,則還需對散熱器、冷凝器、中冷器三者的芯體,以及散熱風(fēng)扇建立局部坐標(biāo)系,其中三個芯體的局部坐標(biāo)系是為了后續(xù)進行多孔介質(zhì)設(shè)置,風(fēng)扇的局部坐標(biāo)系當(dāng)然就是為了旋轉(zhuǎn)了。

8.設(shè)置Interface。在求解器面板下,對冷卻系統(tǒng)芯體、散熱風(fēng)扇等處的interface面進行設(shè)置。

9.建立監(jiān)控面。在后處理時需要提取數(shù)據(jù)的面,特別是空間中沒有殼網(wǎng)格的面,可以預(yù)先建出一個網(wǎng)格面并設(shè)為interface,可以節(jié)省后處理時建面的時間,有效提高后處理效率。

10.最后生成體網(wǎng)格,并導(dǎo)出相應(yīng)的求解器格式。

求解器在讀入網(wǎng)格文件后,繼續(xù)進行少量的設(shè)置工作,如入口風(fēng)速值、多孔介質(zhì)參數(shù)、旋轉(zhuǎn)參考系轉(zhuǎn)速等,之后便可開始進行試算了。當(dāng)然在上述步驟中,很多操作也是可以在求解器中完成的,諸位可根據(jù)個人情況來選擇適合的方法。

以上便是汽車外流場分析前處理在ANSA中的操作要點,希望對大家能有拋磚引玉之功效。

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