ANSYS教学算例集FL烟囱排烟流场仿真分析

目录关键字： 算例来源：ANSYSCFXTutorials-FlowfromaCircularVent1.案例描述 12.操作步骤 12.1.准备工作 12.2.稳态物理模型设置 42.3.瞬态物理模型设置 92.4.写出CFX-Solver求解输入文件〔.def〕 142.5.CFX-Solver求解设置 142.6.CFD-POST后处理设置 153.本章小结 17案例描述本例模拟烟囱释放烟气到环境中，烟囱外环境风速为1m/s。烟速从0.01m/s变化至1m/s，湍流强度0.05，涡特征长度为0.25m。计算为瞬态仿真，后处理中可以生成动画视频。操作步骤准备工作创立工作目录翻开ANSYSCFX仿真软件，将网格文件CircVentMesh.gtm拷贝至英文文件目录下，更改WorkingDirectory路径至网格文件目录下。鼠标左键单击CFX-Pre19.0，进入CFX-Pre界面。新工程创立进入CFX-Pre界面，鼠标左键单击【File】>【NewCase】或菜单栏下，新建case，在弹出的对话框中选取【SimulationType】>【General】，点击【OK】进入到case设置界面中。导入网格文件在【File】>【Import】>【Mesh…】,选择【Filesoftype】为【CFXMesh〔*gtm*cfx〕】，在视图窗口选取网格文件CircVentMesh.gtm，单击【Open】导入网格。此时，图形界面中可以查看到导入的网格形态。保存case文件选择【File】>【SaveCaseAs】，在【Filename】中写入CircVent，单击【Save】保存case文件。稳态物理模型设置创立新变量设置【Insert】>【Expressions，FunctionsandVariables】>AdditionalVariable输入名称为smoke点击【OK】设置【VariableType】>【Volumetric】，【Units】>[kgm^-3]点击【OK】重命名分析类型在Outline下右键FlowAnalysis1，选择Rename，命名为SteadyStateAnalysis创立Domain选择Outline下DefaultDomain，单击鼠标右键，选择Rename，输入CircVent。双击CircVent，在BasicSettings标签栏下的Material中，选择Material为Airat25C。调整【DomainModels】>【Pressure】>【ReferencePressure】栏里值为0[atm]。切换到FluidModels标签栏下，选择【HeatTransfer】>【Option】>【None】。后续设置参考下列图点击【OK】定义进口流场边界在Outline下的CircVent行单击右键，选择【Insert】>【Boundary】选项，在Name栏后填入“Wind〞，点击【OK】。进入到BasicSettings设置栏中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。选择【Location】>【Wind】。其余具体设置参数点击【OK】定义出口边界设置在Outline下的CircVent行单击右键，选择【Insert】>【Boundary】选项，在Name栏后填入“Atmosphere〞，点击【OK】。进入到BasicSettings设置栏中，保持【BoundaryType】>【Opening】。选择【Location】>【Atmosphere】。其余具体设置参数烟囱进口边界设置回到Outline下的CircVent行单击右键，选择【Insert】>【Boundary】选项，在Name栏后填入“Vent〞，选择BoundaryType为【Inlet】，【Location】为【Vent】，点击【OK】。其余设置参考下列图初始化设定单击【GlobalInitialization】，设置完成后点击【OK】求解器设定在Outline下双击选择SolverControl设置【ConvergenceControl】>【Max.Iterations】>75设置【ConvergenceControl】>【FluidTimescaleControl】>【TimescaleControl】>【AutoTimescale】点击【OK】瞬态物理模型设置创立瞬态分析计算设置在Outline下，右键SteadyStateAnalysis，选择Duplicate右键CopyofSteadyStateAnalysis，选择Rename，命名为TransientAnalysis调整分析类型，双击AnalysisType，按如下设置点击【OK】修改边界条件改变烟囱进口边界条件a.选择TransientAnalysis下的Vent边界，右键Editb.修改【BoundaryDetails】>【MassAndMomentum】>【NormalSpeed】>0.2[ms^-1]c.创立新表达式【Insert】>【Expressions，FunctionsandVariables】>Expression，命名为TimeConstant，输入3[s]，点击【Apply】d.创立另外两个表达式，如下列图所示e.检查浓度分布定义，双击ExpFunction，选择Plot标签，定义start0[s]，End30[s]，点击【PlotExpression】f.再确认表达式无误情况下，回到Outline中，选择TransientAnalysis下的Vent边界，设置如下g.点击【OK】修改求解设置在TransientAnalysis下，双击SolverControl设置【ConvergenceControl】>【Max.Coeff.Loops】>3其余默认，点击【OK】输出控制设置在Outline下的TransientAnalysis中双击OutputControl选择TrnResults标签，新建默认名称瞬态结果，设置如下点击【Apply】再次新建一个瞬态结果，按默认名称，设置如下仿真设置控制在SimulationControl中选择Configurations，点击右键【Insert】设置名为SteadyState的设置选项点击【OK】具体设置如下点击【OK】在SimulationControl中选择Configurations，点击右键【Insert】设置名为Transient的设置选项点击【OK】具体设置如下写出CFX-Solver求解输入文件〔.def〕菜单栏中单击DefineRun。保存名称为CircVent.mdef的文件。点击Save保存。选择【File】>【Close】退出CFX-Pre。选择弹出对话框中的【Save&Close】。CFX-Solver求解设置选择DoublePrecision(可选)。选择【ParallelEnvironment】>【RunMode】>…调整并行核数(可选)。在翻开的CFX-Solver求解器中选择【StartRun】。CFD-POST后处理设置在CFX-Solver界面下，单击选择LaunchCFD-Postwitharesultsfile。进入到CFD-POST界面下。显示密度等值面选择【Insert】>【Location】>【Isosurface】，默认名称，点击【OK】如下设置点击【Apply】查看不同时间步的结果点击TimpestepSelector双击第六个时间步〔即2s时的数据标签〕显示如下同理，可查看4s、6s、12