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CFD仿真分析基本流程

发表时间: 2022-03-22 15:29:38

作者: 中源广科

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使用ClABSO软件模拟仿真,仅需2步 1、3D模型的输入和物理设定 2、数据分析和可视化

                                    CFD仿真分析基本流程



你们模拟一个项目需要多少时间?

CFD仿真分析一般流程是什么?

这些都是客户经常会问到的问题。

当然,模拟时间我们需要根据客户的项目需求和实际工况做评估,至于CFD仿真过程,今天小编就给大家介绍下CFD仿真分析的一般流程

 1、 确定边界条件及初始条件

▉初始条件是所仿真对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况。

▉边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随地点和时间的变化规律。对于任何问题,都需要给定边界条件。 

▉对于初始条件和边界条件的处理,直接影响计算结果的精度。数值计算的初始条件及边界条件一般通过实验获取。

▉……

 

2、划分计算网格

▉采用数值方法求解控制方程时,都是想办法将控制方程在空间区域上进行离散,得到离散方程组,然后求解离散方程组。要想在空间域上离散控制方程,必须使用网格。

▉网格分结构网格和非结构网格两大类。

 

▉对于二维问题,常用的网格单元有三角形和四边形等形式、对于三维问题,常用的网格单元有四面体、六面体、三棱柱、金字塔等形式。在整个计算域上,网格通过节点联系在一起。

4. 建立离散方程

▉通过数值方法把计算域内有限数量位置(网格节点或网格中心点)上的因变量值当作基本未知量来处理,从而建立一组关于这些未知量的代数方程组,然后通过求解代数方程组来得到这些节点值,而计算域内其他位置上的值则根据节点位置上的值来确定。

▉由于所引入的因变量在节点之间的分布假设及推导离散化方程的方法不同,就形成了有限差分法、有限元法、有限元体积法等不同类型的离散化方法。 

▉离散初始条件和边界条件          

前面所给定的初始条件和边界条件是连续性的,如在静止壁面上速度为0,现在需要针对所生成的网格,将连续型的初始条件和边界条件转化为特定节点上的值,如静止壁面上共有90个节点,则这些节点上的速度值应均设为0。这样,连同在各节点处所建立的离散的控制方程,才能对方程组进行求解。

 

5. 给定求解控制参数

在离散空间上建立了离散化的代数方程组,并施加离散化的初始条件和边界条件后,还需要给定物理参数等。此外,还要给定迭代计算的控制精度、瞬态问题的时间步长和输出频率等。

 

6.求解离散方程

在进行了上述设置后,生成了具有定解条件的代数方程组。对于这些方程组,数学上已有相应的解法,如线性方程组可采用Guass消去法或Guass-Seidel迭代法求解,而对非线性方程组,可采用Newton-Raphson方法。

 

7.判断解的收敛性

三种判断收敛的方式

*判断计算残差是否收敛

*判断进出口质量是否守恒

*监测物理量变化

 

 

8. 显示和输出计算结果(后处理)

流线图

云图:

压力云图

 

速度云图

 

温度云图

 

矢量图

速度矢量

空气龄

洁净室空气龄

粒子沉积

动画

 

 

使用ClABSO软件模拟仿真,仅需2步


1、3D模型的输入和物理设定

 2、数据分析和可视化


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