使用 ANSYS 进行 CFD 流体力学计算的一些技巧

miaoxiao

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,0.02, 自定义时间步时间间隔0.02秒
3． FLDATA4,TIME,TEND,0.1, 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,0.02 设置记录时间间隔
6．SET,LIST,2 查看结果
7．SET,LAST 设为最后一步
8．ANDATA,0.5, ,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。
二．关于建模的问题
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。
三．关于网格化的问题。
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，需要在实践中自己摸索。
四．动画显示
在计算完以后，我们最关心的是是用图形方式查看计算的结果，当然最好是动画显示（如粒子流），可以非常形象地显示分析后的效果。ANSYS提供了这方面的强大功能，我们常用的有以下几种：
1． 切片
2． 粒子流 ANFLOW,10,0, , ,1.03840361777,0.375E-02,0.2
下面是切片显示设置的命令流：
/TYPE,1,8 8指的是Q-SLICE Z_BUFFER
/CPLANE,1 当前工作面WORKSPACE
……
PLNSOL,V,SUM,0, PLNSOL为查看云图
如果是粒子流，则命令为：
TRPOIN,P51X,P51X 在工作面上定义多个跟踪点
。。。。。。
ANFLOW,10,0, , ,1.03840361777,0.375E-02,0.2 通过跟踪点的离子流线
对于三维粒子流，如果设置为切片模式，切片会遮挡流线，所以应该设置为：
TRPOIN,P51X,P51X 在工作面上定义多个跟踪点
/GRAPHICS,POWER
/TYPE,1,0 消隐类型
/CPLANE,0 正常视图
/SHADE,1,1
ANFLOW,10,0, , ,1.03840361777,0.375E-02,0.2 通过跟踪点的离子流线
以上各项的菜单位置为：
1. Main菜单下的General PostProc子菜单plot result菜单下flow trace\Defi Trace PT+。
2. Utility菜单plotctrls子菜单下style\hidden-line options\下，/TYPE设置为nohidden；/CPLANE设置为nomal to view。
ANSYS未提供切片的动态显示，如果你的结果显示速度可以的话，编写一个程序可以实现切片的动画。其中的一个循环命令流见下：
WPOF,,, .1 步进量为0.1
PLNSOL,V,SUM,0 显示矢量切片
/WAIT,0.1 暂停0.1秒
只要控制开始到结束的步数，用循环操作来实现。本人用VB编写了一个生成移动的命令流，运行时输入移动方向和移动距离、步进量、暂停时间，确定后生成两个宏文件（向前和返回）。在程序中调用即可。

zzw131427

太好了,真是不错

sssrrr

正在学习中，不错

WSJS007

想了解  呵呵