Solidworks flow simulation 实例分析

Solidworksflowsimulation外流瞬态分析示例1、实例分析：圆柱绕流使用二维平面流动分析围绕一个圆柱体的流体流动温度和压力分别为293.1K和1atm(1atm=101325Pa)的水流过直径为0.01m，高为0.01m的圆柱体，流动的雷诺数为140，计算其对应的阻力系数，湍流强度为1%。2、项目描述主要步骤如下：（1）生成一个项目---使用wizard（向导）建立一个外流分析（2）定义计算域---利用模型对称简化计算域（3）设置自适应网格细化---确保高湍流区域生成高质量网格（4）明确计算目标（5）运算这个分析（6）后处理结果3、雷诺数（Re）4、外流使用wizard（向导）新建一个项目项目名称设置选项Configurationname（配置名称）Creatnew：Re140Unitsystem（单位制）SI（m-kg-s）Analysistype（分析类型）Physicalfeatures(物理特征)External（外流）由于不存在内部空间，故不用勾选excludecavitieswithoutflowcondition（排除没有流动条件的空穴）勾选time-dependent（时间相关）复选框在totalanalysistime框中输入80s在outputtimestep框中输入4sDatabaseoffluid（流体数据库）在liquid列表中，双击选中水项目名称设置选项Wallcondition（壁面条件）在defaultwallthermalcondition列表中选择adiabaticwall(绝热壁)在roughness(粗糙度)框中，输入0micrometerInitialcondition（初始条件）在velocityparameter（速度参数）下，单击velocityintheX–direction单元格单击dependency（相关）在dependency窗口中单击dependencytype列表下的formuladefinition在formula文本框中，输入140*（0.00101241/0.01/998.19），这是相对自由速度的雷诺数的计算公式。单击OK在turbulenceparameter（湍流参数）中，设置turbulenceintensity（湍流强度）为1%Result&geometryresolution（结果及几何精细度）设置geometryresolution为76、湍流强度Flowsimulation的求解器假设所有的分析都是瞬态的。5、瞬态分析湍流分为：脉动流和有序流。湍流强度是脉动速度与平均（自由流）速度的比值再乘以100。也等于0.16与按水力直径计算得到的雷诺数的负八分之一次方的乘积计算公式：I=0.16*(re)^(-1/8)一般来说，小于1%为低湍流强度，高于10%为高湍流强度8、二维流动当结果精细度设置为6或者更高时，求解自适应网格细化会默认开启，配合计算网格达到最优求解结果。当结果精细度低于6时需要手动开启。7、求解自适应网格细化定义流动对称条件和域的大小在SolidWorksflowsimulationtree中，右击inputdata下的computationaldomain，选择editdefinition在type类型下的XYplane中选择2Dsimulation在计算域的sizeandcondition中输入对应尺寸单击OK9、计算域一般情况，默认的计算域都满足需要，此例修改计算域只是想让流域能得到充分发展。10、计算控制选项Calculationcontroloptions定义关于求解器不同的参数，可定义finish，refinement（细化），saving，advanced（高级）。右键单击inputdata选择calculationcontroloption设置结束条件---勾选minimumrefinementnumber（最小细化数），并输入2（表示在自适应状态时有2个网格可以细化）设置计算细化---refinement选择level2。对refinementcriterion（细化）输入1.5；对unrefinementcriterion输入0.15，勾选adaptiverefinementinfluid框。勾选approximatemaximumcell（近似最大单元）输入750000，在refinementstrategy（细化策略）单击periodicrefinement（周期性细化），单击OK定义工程目标，右击goal选择insertglobalgoal（插入全局目标），在parameter中选择X-componentofforce，单击OK10、阻力方程插入方程式目标---右键单击goal选择insertequationgoal，在expression中输入公式：{GG力(X)1}*2*998.19/1.01241e-3^2*0.01/0.001/140^2，在dimensionality（量纲）中选择nounit（无单位）重命名方程式目标为Cd---特征方程，右击属性修改运算这个分析---右键单击Re140project并选择Run，确认选中loadresult（载入结果）和solve（求解）这个复选框，单击runRun之后的监控画面生成截面图解---右键单击result下的cutplot，选择insert，在display下面选择contour（轮廓）和vector，选择pressure并设定numberoflevel为110，单击OK压力场X方向绕过圆柱体的速度场当雷诺数Re为140时：压力场速度场当取低雷诺数Re为40时，结果为：压力图速度图