Solidworks flow simulation 实例分析演示幻灯片

Solidworksflowsimulation外流瞬态分析示例,1,2,1、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%。,2,2020/5/9,2、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,3,2020/5/9,3、雷诺数（Re）,雷诺数（Re）是表征流体流动情况的无量纲数，是流动中惯性力与粘性力的比值度量。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流。低雷诺数下，粘性力占主导地位，流动为层流。高雷诺数下，惯性力占主导地位，将发生湍流。也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。雷诺数的计算公式：=式中，为流体的密度，v为平均速度，L为特征长度，为流体的动力粘度。,4,2020/5/9,4、外流,使用wizard（向导）新建一个项目,5,2020/5/9,6,2020/5/9,7,2020/5/9,8,2020/5/9,9,2020/5/9,10,2020/5/9,11,2020/5/9,6、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,12,2020/5/9,8、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OK,13,2020/5/9,14,2020/5/9,9、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）。,15,2020/5/9,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（细化标准）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,16,2020/5/9,17,2020/5/9,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OK,18,2020/5/9,10、阻力方程,阻力方程定义如下：=122式中，为流体的密度，v为自由流的速度（平均速度），A为前沿面积，Cd为阻力系数。,19,2020/5/9,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-32*0.01/0.001/1402，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run,20,2020/5/9,21,2020/5/9,Run之后的监控画面,22,2020/5/9,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,23,2020/5/9,压力场