汽車外流場CFD分析的前處理操作要點

2017-03-13  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

汽車外流場分析是目前CFD分析領域中應用范圍最廣的方向之一,因此也就成了深受眾多CFD人重視的方向。

今天,我們以廣泛應用于汽車行業的主流的前處理軟件ANSA為例,與大家分享汽車外流場的前處理及邊界條件設置要點。

1.讀入幾何模型,根據分析重點,對模型進行適當簡化和清理。通常在外流場分析中,會將乘員艙完全刪除,只保留相應外表面;發動機艙內部結構可根據需求選擇是否保留,若不保留則封閉進氣格柵,若保留,則需對多孔介質芯體進行封閉處理,以及將散熱風扇包裹在內的圓柱,為后續的interface設置做準備。

2.建立模擬風洞。通常風洞頂部距車頂3倍車高,側壁距車身3倍車寬,風流入口距車頭3倍車長,出口距車尾6倍車長。

3.在車輪與路面相切處建立臺階,避免網格距離過近而無法正確生成邊界層。

4.設置全局、局部網格尺寸及邊界層屬性,并在相應的求解器面板下建立尺寸加密盒,并設置網格尺寸。通常會在前格柵、前機艙蓋、機艙內部、前擋風玻璃、氣壩、后視鏡、擾流板等處建立尺寸加密盒。

5.生成殼網格。

6.設置邊界條件。在求解器面板下,將風洞入口設為速度入口,出口設為壓力出口,風洞頂部、兩側壁面設為滑移壁面,路面設為無滑移運動壁面且速度與風速相同(具體速度需在求解器中設置)。

7.建立局部坐標系。首先,在求解器面板下,針對車輪的旋轉,分別為前、后輪建立笛卡爾坐標系,其中至少有一根軸與車輪旋轉軸重合。若要考慮機艙,則還需對散熱器、冷凝器、中冷器三者的芯體,以及散熱風扇建立局部坐標系,其中三個芯體的局部坐標系是為了后續進行多孔介質設置,風扇的局部坐標系當然就是為了旋轉了。

8.設置Interface。在求解器面板下,對冷卻系統芯體、散熱風扇等處的interface面進行設置。

9.建立監控面。在后處理時需要提取數據的面,特別是空間中沒有殼網格的面,可以預先建出一個網格面并設為interface,可以節省后處理時建面的時間,有效提高后處理效率。

10.最后生成體網格,并導出相應的求解器格式。

求解器在讀入網格文件后,繼續進行少量的設置工作,如入口風速值、多孔介質參數、旋轉參考系轉速等,之后便可開始進行試算了。當然在上述步驟中,很多操作也是可以在求解器中完成的,諸位可根據個人情況來選擇適合的方法。

以上便是汽車外流場分析前處理在ANSA中的操作要點,希望對大家能有拋磚引玉之功效。

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