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2019-04-18 by:CAE仿真在线 来源:互联网
本文作者:张强
我们首先来看看ANSYS Fluent验证案例中的引言都说了啥,然后罗列这些Fluent验证案例胡老师详解的链接地址。
依次打开ANSYS软件的【Help】,【Verification Manual】,【Fluid Dynamics Verification Manual】。找到引言【Introduction】,简单翻译如下:
一、引言
流体动力学验证手册提供了一组测试案例,展示了ANSYS流体动力学产品具有的代表性功能。本手册的主要目的是展示对具有“经典”或易于获得的理论解的问题的分析能力,并且在某些情况下还有实验数据进行对比。ANSYS验证案例求解结果与理论或实验结果具有高度的一致,旨在为用户提供对ANSYS解决方案的信心。这些案例可以作为对你感兴趣的特定应用程序进行额外验证和确认的基础。
尽管这些测试案例允许与理论解和实验数据进行比较,但我们选择了相对简单的问题,这些问题模拟计算快,可以方便地用于跨多个平台测试。它们并不打算对模型进行严格的验证,因为通常需要更多的计算时间。本手册是质量保证测试用案例库的一小部分,在测试新版本的ANSYS Fluent和ANSYS CFX时,该案例库将被完整使用。此外,由于ANSYS Fluent和ANSYS CFX是能够解决非常复杂的实际工程问题且没有理论解的软件,因此本案例手册中解决的问题并不能充分展示它们的能力。
1.1 预期结果
本手册中的测试案例建模,以便与少量网格和迭代次数进行合理准确的比较。在某些情况下,甚至更少的网格和/或迭代次数仍将产生可接受的精度。案例在精度和解决时间之间进行了平衡。试图呈现一个独立于网格的案例和结果。如果测试结果与网格不是独立的(结果与网格有关),则是因为需要将测试的运行时间限制在手册中。在某些情况下,通过细化网格可以获得改进的结果,但这需要更长的解决时间。本手册中的ANSYS求解结果与教科书或技术出版物中的求解或实验数据进行比较。在某些情况下,本手册中报告的目标(理论)结果可能与参考文献中显示的不同。在几种流体流动模拟问题中,实验结果以相关参数图的形式给出,模拟结果也以图的形式给出,以便在同一图上比较相应的数值。
许多流体动力学模拟方法必须利用实验测量数据进行验证,这主要是因为没有封闭的理论解来建模相关现象。在本手册中,针对ANSYS Fluent和ANSYS CFX的测试案例,利用知名期刊或会议论文上发布的实验数据来验证计算结果。流体流动系统的实验测量通常以相关参数图的形式呈现。因此,公布的这些案例的实验数据和相应的模拟结果以图形形式呈现,以便于比较。
实验数据代表了以可控方式重现的“真实世界”的物理现象,提供了比理论解更复杂的流场细节。本手册中的测试案例经过建模,以便在适用的情况下,以较少的网格和迭代次数,与实验数据进行合理准确的比较。
由于机器之间的数值精度变化,不同的计算机和操作系统可能会对本手册中的一些测试案例产生稍微不同的结果。如果求解的是一个非线性、迭代和收敛相关问题,计算误差最有可能与计算机有关。因此,我们努力在目标值和ANSYS求解结果保留适当的有效位数。如果你在自己的计算机硬件上运行这些测试案例,请注意,本手册中报告的ANSYS结果是0.01234,很可能你会得出0.012335271的结果。
1.2 参考文献
本手册中包含的测试案例的目标是使结果精度在目标结果的3%以内。测试案例的结果已经过验证;但是,在参考文献方面可能存在某些差异。这些差异已经过检查,并被认为是可接受的。
应注意,对于每个问题,只报告与给定理论解对应的那些结果。在大多数情况下,相同的解也包含大量其他有用的数值解数据。
对于本手册中的一些测试案例,不同的计算机和不同的操作系统可能会产生稍微不同的结果,这是因为不同机器的数值精度不同。因此,我们努力在目标值和ANSYS模拟结果之间给出适当且一致的小数点后有效位数。本手册中报告的这些结果是使用Microsoft Windows XP Professional在Intel Xeon处理器上运行的结果。当使用不同的处理器类型或操作系统时,结果可能略有不同。
1.3 使用验证手册和测试案例
在探索这些产品中的特性时,我们鼓励你使用这些案例作为起点。几何参数、材料特性、载荷和结果输出可以很容易地更改,并且求解是可以重复的。因此,测试提供了对你可能不熟悉的新功能的快速介绍。
本手册中的测试案例主要用于验证ANSYS软件。本手册试图将ANSYS产品最重要的分析功能包括在内。尽管它们作为演示问题很有价值,但是测试案例并不是一步一步地用冗长的数据输入指令和打印输出来表示的。有关完整的输入数据说明,读者应参阅联机帮助。(买了正版软件才提供联机服务)。
希望获得更详细说明以解决问题或深入处理特定问题的用户应参考ANSYS Fluent帮助文档。ANSYS Fluent教程和ANSYS CFX教程也可用于各种特定问题。这些出版物侧重于特定的特性或程序领域,以理论、程序、指南、示例和参考文献补充其他ANSYS参考文件。
1.4 CFX支持的测试案例
由于Fluent和CFX求解器之间的差异,CFX仅支持本手册中的测试案例中一部分。
二、Fluent验证案例
依次打开ANSYS软件的【Help】,【Verification Manual】,【Fluid Dynamics Verification Manual】。
我们打开【VMFL001】,每个验证案例包括题目、概述、问题描述、测试案例、分析假设和建模说明、与ANSYS Fluent和ANSYS CFX的结果对比等。但是不提供验证案例的操作步骤。怎么办?我们怎么学?
对初学者很幸运的是,胡老师(流沙)开办的【CFD之道】微信公众号,对这些绝大多数案例进行了详细的讲解,可以快速的入门学习Fluent软件。
以下罗列的就是这些Fluent验证案例,点按后可进入胡老师的公众号学习。我对每个案例配上了模型示意图,以便对每个问题有一个直接的观感。
Fluent验证案例01:库艾特流
Fluent验证案例02:圆管流动传热
Fluent验证案例02:通过均匀热通量管道层流流动
Fluent验证案例03:圆管湍流压降计算
Fluent验证案例03:管道中湍流流动压降计算
Fluent验证案例04:压力梯度下库艾特流
Fluent验证案例04:压力梯度下的平面库艾特流动
Fluent验证案例05:管道中的泊肃叶流动
Fluent验证案例05:管道中的泊肃叶流动
Fluent验证案例06:管道中的多组分流动
Fluent验证案例07:管道内非牛顿流动
Fluent验证案例08:旋转腔内速度分布
Fluent验证案例09:同心管内自然对流
Fluent验证案例10:T型管流量分配
Fluent验证案例11:三角形腔体内层流流动
Fluent验证案例12:波形通道中湍流流动
Fluent验证案例13:后向台阶换热
Fluent验证案例14:多组分射流混合
Fluent验证案例15:发动机缸内流动
Fluent验证案例16:过渡管内流动
Fluent验证案例17:RAE2822翼型
Fluent验证案例18:超音速流动中的激波反射模拟
Fluent验证案例19:近运动壁面的瞬态流动
Fluent验证案例20:缸内绝热压缩
Fluent验证案例21:高压空化
Fluent验证案例22:低压入口的锐缘孔口空化
Fluent验证案例23:圆柱绕流
Fluent验证案例24:旋转圆筒不相溶液体流动仿真
Fluent验证案例25:非预混燃烧
Fluent验证案例26:真实气体超声速流动
Fluent验证案例27:后向台阶湍流流动
Fluent验证案例28:各向异性导热
Fluent验证案例30:弯管
Fluent验证案例31:V型槽尾流
Fluent验证案例32:后体流动分离
Fluent验证案例33:环形空间粘性热
Fluent验证案例35:轴流压缩机
Fluent验证案例37:前向台阶流动
Fluent验证案例39:管内沸腾
Fluent验证案例40:扩散管
Fluent验证案例41:机翼跨声速流动
Fluent验证案例42:液体混合
Fluent验证案例43:平板边界层转捩
Fluent验证案例44:喷管内超声速流动
Fluent验证案例45:斜激波
Fluent验证案例46:正激波
Fluent验证案例47:湍流分离
Fluent验证案例48:弯管湍流流动
Fluent验证案例49:燃烧器燃烧
Fluent验证案例50:半无限平板瞬态热传导
Fluent验证案例51:钝角超音速流等熵膨胀
Fluent验证案例53:可压缩湍流混合
Fluent验证案例54:梯形腔体层流流动
Fluent验证案例55:室内循环流动
Fluent验证案例56:方腔热传导及辐射
Fluent验证案例57:固体中导热与辐射
Fluent验证案例58:扩散管内湍流流动
Fluent验证案例59:固体热源及热传导
Fluent验证案例60:后向台阶超声速转捩计算
Fluent验证案例61:同心圆柱内辐射换热
Fluent验证案例62:低雷诺数k-e模型
Fluent验证案例63:钝头体流动分离再附着
Fluent验证案例64:非对称突扩通道低雷诺数流动
Fluent验证案例65:扩散管内旋转湍流流动
Fluent验证案例66:密闭空腔辐射换热
Fluent验证案例67:临界热流管内沸腾
Fluent验证案例68:偏心环空中轴向流动
Fluent验证案例69:两相泊肃叶流动
Fluent验证案例70:平板间辐射传热
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