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《CFD技术及应用》课堂实验指导书
课程中文名称:CFD技术及应用
课程英文名称:CFDTechnologyandApplication
课程编号:021060400
适用专业:新能源科学与工程
学时数:32
学分数:2
课程类别:专业课程
应开课学期:第七学期
实验一:ANSYSICEMCFD网格划分
实验类型:操作实验学时:2实验要求:1人/组
一、实验目的
1.掌握ANSYSICEMCFD软件流体网格划分的步骤和方法;
2.掌握ANSYSICEMCFD软件流体结构化网格的划分思想、方法和适用条件;
3.掌握ANSYSICEMCFD软件流体非结构化网格的划分方法和适用条件。
二、实验内容
1.ANSYSICEMCFD操作基础;
2.ANSYSICEMCFD结构化网格划分;
3.ANSYSICEMCFD非结构化网格划分;
4.ANSYSICEMCFD网格检查和导出。
三、仪器设备
(1)局域网多媒体微机实验室;
(2)ANSYSICEMCFD17.0或ANSYS17.0以上版本的软件
四、实验原理、方法、手段和步骤
1.实验原理
ANSYSICEMCFD是一种专业的CAE前处理软件。拥有强大的CAD模型修复能力、自动中面抽取、独特的网格“雕塑”技术、网格编辑技术以及广泛的求解器支持能力。同时作为ANSYS家族的一款专业分析环境,还可以集成于ANSYSWorkbench平台,获得Workbench的所有优势。
ANSYSICEMCFD中六面体网格划分采用了由顶至下的“雕塑”方式,可以生成多重拓扑块的结构和非结构化网格。整个过程半自动化,使用户能在短时间内掌握原本只能由专家进行的操作。采用了先进的O-Grid等技术。
2.实验方法和步骤
(1)熟练ANSYSICEMCFD19.0的工作界面;
(2)使用ICEMCFD软件进行简单的几何模型构建,并能够用ICEMCFD软件导入复杂的几何模型;
(3)根据参考教材中二维平面模型结构化网格的划分步骤和方法,自己上机操作并熟练掌握;
(4)根据参考教材中三维空间模型结构化网格的划分步骤和方法,自己上机操作并熟练掌握;
(5)根据参考教材中二维和三维模型非结构化网格的划分步骤和方法,自己上机操作并熟练掌握。
五、实验结果处理
(1)使用ICEMCFD软件,采用O-Grid技术,绘制二维平面模型的结构化网格;
(2)使用ICEMCFD软件,采用O-Grid技术,绘制三维立体模型的结构化网格;
(3)使用ICEMCFD软件,绘制二维和三维模型的非结构化网格并导出适用于FLUENT软件的网格。
六、实验注意事项
1.实验采用教师课堂演示、学生上机操作的实验方式;
2.上机实验前,学生应认真预习有关的实验内容;
3.学生完成实验后须撰写实验报告;
七、预习与思考题
1.基于ICEMCFD软件采用O-Grid技术划分结构化网格的主要思想是什么?
2.ICEMCFD软件划分结构化网格的难点在哪里?
3.ICEMCFD软件划分结构化网格的注意事项有哪些?
实验二:ANSYSFLUENT软件基本操作
实验类型:操作实验学时:2实验要求:1人/组
一、实验目的
1.掌握ANSYSFLUENT软件的基本操作流程;
2.掌握ANSYSFLUENT软件模拟工程流体流动和传热的基本方法和步骤;
3.掌握ANSYSFLUENT软件的后处理方法。
二、实验内容
1.ANSYSFLUENT操作基础;
2.ANSYSFLUENT工作流程;
3.ANSYSFLUENT模拟工程流体流动问题的基本方法;
4.ANSYSFLUENT模拟传热问题的基本方法。
三、仪器设备
(1)局域网多媒体微机实验室;
(2)ANSYSFLUENT17.0或ANSYS17.0以上版本的软件
四、实验原理、方法、手段和步骤
1.实验原理
FLUENT是用于模拟具有复杂几何外形的流体流动和热传导的计算机程序,FLUENT软件采用C/C++语言编写,从而大大提高了对计算机内存的利用率。FLUENT软件包含基于压力的分离求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显式求解器,多求解器技术使FLUENT软件可以用来模拟从不可压缩到高超音速范围内的各种复杂流场。FLUENT软件包含非常丰富、经过工程确认的物理模型,由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型,可以模拟高超音速流场、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂
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