汽车外流场CFD分析的前处理操作要点

2017-03-13 by:CAE仿真在线来源:互联网

汽车外流场分析是目前CFD分析领域中应用范围最广的方向之一,因此也就成了深受众多CFD人重视的方向。

今天,我们以广泛应用于汽车行业的主流的前处理软件ANSA为例,与大家分享汽车外流场的前处理及边界条件设置要点。

1.读入几何模型,根据分析重点,对模型进行适当简化和清理。通常在外流场分析中,会将乘员舱完全删除,只保留相应外表面;发动机舱内部结构可根据需求选择是否保留,若不保留则封闭进气格栅,若保留,则需对多孔介质芯体进行封闭处理,以及将散热风扇包裹在内的圆柱,为后续的interface设置做准备。

2.建立模拟风洞。通常风洞顶部距车顶3倍车高,侧壁距车身3倍车宽,风流入口距车头3倍车长,出口距车尾6倍车长。

3.在车轮与路面相切处建立台阶,避免网格距离过近而无法正确生成边界层。

4.设置全局、局部网格尺寸及边界层属性,并在相应的求解器面板下建立尺寸加密盒,并设置网格尺寸。通常会在前格栅、前机舱盖、机舱内部、前挡风玻璃、气坝、后视镜、扰流板等处建立尺寸加密盒。

5.生成壳网格。

6.设置边界条件。在求解器面板下,将风洞入口设为速度入口,出口设为压力出口,风洞顶部、两侧壁面设为滑移壁面,路面设为无滑移运动壁面且速度与风速相同(具体速度需在求解器中设置)。

7.建立局部坐标系。首先,在求解器面板下,针对车轮的旋转,分别为前、后轮建立笛卡尔坐标系,其中至少有一根轴与车轮旋转轴重合。若要考虑机舱,则还需对散热器、冷凝器、中冷器三者的芯体,以及散热风扇建立局部坐标系,其中三个芯体的局部坐标系是为了后续进行多孔介质设置,风扇的局部坐标系当然就是为了旋转了。

8.设置Interface。在求解器面板下,对冷却系统芯体、散热风扇等处的interface面进行设置。

9.建立监控面。在后处理时需要提取数据的面,特别是空间中没有壳网格的面,可以预先建出一个网格面并设为interface,可以节省后处理时建面的时间,有效提高后处理效率。

10.最后生成体网格,并导出相应的求解器格式。

求解器在读入网格文件后,继续进行少量的设置工作,如入口风速值、多孔介质参数、旋转参考系转速等,之后便可开始进行试算了。当然在上述步骤中,很多操作也是可以在求解器中完成的,诸位可根据个人情况来选择适合的方法。

以上便是汽车外流场分析前处理在ANSA中的操作要点,希望对大家能有抛砖引玉之功效。

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