项目记录——ANSYS Fluent入门翼型风洞模型计算
Fluent实例
- 问题描述
使用ANSYS CFD模拟风洞中NACA翼型在来流攻角为6°，速度1m/s时的压力系数和阻力系数（二维模拟）。 - 构建几何模型、创建计算域
（1） 打开workbench，在analysis systems下拖入Fluid Flow(Fluent)模块；
（2） 右键Geometry选择New DesignModeler Geometry进入DM模块；
（3） 在DM中选择菜单栏Concept—3D curve，然后在左下方细节窗口的Coordinates File那儿点击三个点选择下方百度网盘里提供的翼型坐标文件，完成后点击Generate就可以生成翼型的轮廓曲线；坐标文件百度网盘提取码：1rzm
（4） 选择菜单栏concept—surface from edge，在图形窗口中选择翼型轮廓，点击apply，然后generate就生成了二维图形；
（5） 然后要创建计算域，选择菜单栏creat—New Plane或者如下图所示直接点击该按钮创建新的基准平面，创建基准平面参数如下图；
（6） 在新建的基准面上创建草图（模型树下有个sketching，点进去可以用draw创建草图，用dimensions修改尺寸），草图尺寸如下图所示，R1=12.5，H2=12：
（7） 选择菜单栏concept—surface from sketch，在属性窗口的base objects项选择上一步创建的草图，设置operation为add frozen，然后点击generate；
（8）选择菜单栏中create—Boolean，选择substract运算，target bodies为计算区域集合，tool bodies为翼型几何，然后点击generate；
（9） 翼型和计算区域就创建好了，然后需要对区域划分一下方便划分网格，将其分成四个区域，选择我们创建的基准平面，然后切换至sketching模式绘制两条直线草图；
（10）然后选择菜单栏concept—lines from sketches，分别选择两条线，创建两条line，然后在计算域内就会出现四条线；
（11）选择菜单栏tools—projection，选择edge为上边的四条线，target为计算域，点击generate；
（12）删除模型树中的line body，右键选择suppress，保存设置后退出DM；
3. 网格划分
（1） 在workbench工程中进入mesh模块，在模型树中右键mesh添加face meshing，选择图形窗口所有的面，然后点击apply；
（2） 右键mesh，选择sizing，选择下图所示的四条边，具体设置如下图，reverse bias中的两条边选择1和2，主要是看细化的方向，可以自己尝试的调整看看；
（3） 右键mesh，选择sizing，选择下图所示的四条边，具体设置如下图：
（4） 右键mesh，选择sizing，选择下图所示的两条边，具体设置如下图：
（5） 点击generate mesh，结果如下图：
（6）给边界命名，两条圆弧和上下两条水平线命名为inlet，最右侧的两条竖线命名为outlet，翼型的两条线命名为wall；选中线之后右键，点击create named seletion，如下图所示：
（7） 关闭mesh模块，在工程中右键mesh，点击update；
4. Fluent设置
（1） 双击setup打开Fluent，在启动界面选择double precision其他默认，然后进入Fluent界面；
（2） 单击outline view窗口下general，选择右侧面板中solver下的density based选项，其余默认；（pressure based适用于低速不可压缩流动，density based适用于高速可压流动，相对来说不是很严格）
（3） 点击模型树下models，双击右侧viscous选项，选择黏性模型为invicid；
（4） 单击模型树下materials，双击右侧面板选择air，将密度设置为1，点击change/create并关掉对话框；
（5） 设置boundary conditions： 点击模型树下boundary conditions，双击右侧面板列表项inlet，选择velocity specification method选项为components，设置x-velocity为0.9945，y-velocity为0.1045，然后点击ok并关闭对话框；
（6） outlet的边界类型定义为pressure-outlet；
（7） monitors设置：双击monitors，然后选择residual-print，plot，设置continuity、x-velocity、y-velocity的残差标准为1e-6；
（8） 点击solution下的initialization，点击右侧initialize；
（9） 点击run calculation，设置迭代次数number of iterations为3000，点击calculate按钮计算；
5. 后处理
（1） 速度矢量查看：双击模型树节点grapics，然后双击右侧的vectors，设置vector of为velocity，设置color by为velocity…，单击display即可；
（2） 压力云图查看：双击模型节点树下的graphics下的contours，修改对话框内容如下图，然后点击display即可显示；
（3） 查看流线：同样在graphics的contours里边修改数据如下图，然后点击display；
（4） 压力系数：先设置参考值，双击设置下边的reference values，选择右侧的compute from为inlet，其他参数保持默认；然后双击results下xyplot，选择y axis function为pressure及pressure coefficient，设置x axis function为direction vector，选择surface为wall，在此界面单击curve可以设置line style等；最后在solution xyplot对话框点击plot按钮可得压力系数结果；
（5） 升阻力系数：双击results下的reports，然后点击右侧forces进入对话框设置，将direction vector设置为（0.9945，0.1045），选择wall zones为wall，点击print即可在console窗口中显示阻力系数信息；然后将direction vectors设置为（-0.1045，0.9945），选择wall zone为wall，单击print即可显示升力系数信息；
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