讀入網(wǎng)格

Step1、打開FLUENT
雙擊FLUENT軟件。
Step2、定義求解器參數(shù)
在Dimension欄選擇3D求解器，其余保持默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕。
Step3、讀入網(wǎng)格
選擇File→Read→Mesh，選擇ANSYS ICEM CFD非結(jié)構(gòu)體網(wǎng)格生成實(shí)例——換熱器中生成的網(wǎng)格。
Step4、定義網(wǎng)格單位
選擇Problem Setup→General→Mesh→Scale，在Scaling欄選擇Convert Units，并在Mesh Was Created In下拉列表框中選擇m，單擊Scale將網(wǎng)格長度單位定義為m，單擊Close按鈕關(guān)閉。
Step5、檢查網(wǎng)格
選擇Problem Setup→General→Mesh→Check，Minimum Volume應(yīng)大于0。
Step6、網(wǎng)格質(zhì)量報(bào)告
選擇Problem Setup→General→Mesh→Report Quality，查看網(wǎng)格質(zhì)量詳細(xì)報(bào)告。
Step7、顯示網(wǎng)格
選擇Problem Setup→General→Mesh→Display，彈出Mesh Display面板的Surface文本框內(nèi)為邊界名，與ICEM中定義的Part名一一對應(yīng)。單擊Display按鈕，在FLUENT內(nèi)顯示網(wǎng)格。

定義求解模型

Step8、定義求解器參數(shù)
選擇Problem Setup→General→Solve，求解器參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置，選擇三維基于壓力穩(wěn)態(tài)求解器。

Step9、定義湍流模型和能量模型
選擇Problem Setup→Models→Viscous-Laminar，在彈出的Viscous model面板中勾選Laminar層流模型，單擊OK按鈕關(guān)閉。
選擇Problem Setup→Models→Energy-Off，單擊Edit，在彈出的對話框中勾選Energy Equations，單擊OK按鈕確定。
注意：該問題為流動傳熱問題，因此勾選Energy Equation。
Step10、定義材料
選擇Problem Setup→Materials，選擇Fluid并單擊Create/Edit，在彈出對話框中單擊FLUENT Database，在FLUENT材料數(shù)據(jù)庫選擇water-liquid，單擊Change/Create創(chuàng)建材料。

定義邊界條件

Step11、定義FLUID_COLD的材料
選擇Ploblem Setup→Cell Zone Conditions，在Zone欄選擇fluid_cold，在Type下拉列表框中選擇fluid，單擊Edit按鈕，在彈出對話框的Material Name下拉列表框中選擇Step10定義的water-liquid，其余采用默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕確定。采用相同的方法定義FLUID_HEAT的材料為water-liquid。
Step12、定義邊界條件
1）定義冷水入口
選擇Ploblem Setup→Boundary Conditions，在Zone欄選擇c_in，在Type下拉列表框中選擇pressure-inlet，單擊Edit按鈕彈出Pressure Inlet面板，設(shè)置Gauge Total Pressure=1000Pa、Supersonic/Initial Gauge Pressure=800Pa、Total Temperature=273K，單擊OK按鈕確定。

2）定義熱水入口
采用上一步的方法，按照Gauge Total Pressure=20000Pa、Supersonic/Initial Gauge Pressure=10000Pa、Total Temperature=373K定義熱水入口h_in。
3）定義冷水入口
選擇Ploblem Setup→Boundary Conditions，在Zone欄選擇c_out，在Type下拉列表框中選擇pressure-outlet，單擊Edit按鈕彈出Pressure Outlet面板，定義Gauge Pressure=0Pa、Backflow Total Temperature=300K。采用相同的方法和參數(shù)定義h_out。
4）定義壁面
選擇Ploblem Setup→Boundary Conditions，在Zone欄選擇wall_pipe，在Type下拉列表框中選擇wall，單擊Edit按鈕彈出Wall面板，在Thermal標(biāo)簽欄的Thermal Conditions欄勾選Coupled，單擊OK按鈕確定。采用相同的方法定義wall_pipe-shadow。

注意：冷水域（FLUID_COLD）和熱水域（FLUID_HEAT）生成網(wǎng)格時均使用了名為wall_pipe的邊界，因此當(dāng)計(jì)算網(wǎng)格導(dǎo)入FLUENT后，wall_pipe邊界會被分割為wall_pipe何wall_pipe-shadow，其中一個從屬冷水域，一個從屬于熱水域。
5）定義其余壁面
選擇Ploblem Setup→Boundary Conditions，在Zone欄選擇wall_in，在Type下拉列表框中選擇wall，單擊Edit按鈕彈出Wall面板，在Thermal標(biāo)簽欄定義Heat Flux=0W/m²，單擊OK按鈕定義絕熱壁面。采用相同的方法和參數(shù)定義wall_out。

初始化和計(jì)算

Step13、定義求解器控制參數(shù)
選擇Solution→Solution Method，在Pressure-Velocity Coupling Scheme欄選擇SIMPLE，在Momentum下拉列表框中選擇First Order Upwind，其余采用默認(rèn)設(shè)置。

Step14、定義松弛因子
選擇Solution→Solution Controls，采用默認(rèn)設(shè)置。

Step15、定義監(jiān)視器
選擇Solution→Monitors，選擇Residuals-Print，單擊Edit定義各項(xiàng)殘差值為1×10^-6，單擊OK按鈕確定。在Surface Monitors欄單擊Create，在Surface Monitor面板勾選Plot，在Report Type下拉列表框中選擇Area-Weight Average，在Field Variable欄選擇Static Temperature，在Surface欄選擇c_out，監(jiān)測計(jì)算過程中冷水出口溫度變化情況，單擊OK按鈕確定。

Step16、初始化流場
選擇Solution→Solution Initialization，在Initialization Method欄選擇Hybrid Initialization，單擊Initialize初始化流場。
Step17、迭代計(jì)算
選擇Solution→Run Calculation，在Number of Iterations文本框中輸入2000，定義最大求解步數(shù)，單擊Calculate開始計(jì)算。
Step18、計(jì)算結(jié)果
監(jiān)視器中各參數(shù)變化情況如下圖所示。計(jì)算后換熱器內(nèi)部流場分布情況如圖所示。

保存計(jì)算結(jié)果并退出

執(zhí)行File→Write→Case&Data命令，保存案例文件和計(jì)算結(jié)果。
退出FLUENT。單擊FLUENT界面右上角的×（關(guān)閉）按鈕，在彈出的Warning 對話框中，單擊OK按鈕，退出FLUENT。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ANSYS FLUENT非结构体网格数值计算及后处理——换热器的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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