CFD评论
Serving the CFD Community with News, Articles, and Discussion


特定于应用程序的CFD网格案例

话题: 网格生成
日期: 星期四,11。4月16:32 GMT
发布者: nwyman.

CFD分析今天面临的主要挑战是在设计环境的约束中有效地计算工程数据。 设计环境的要求是快速扭转时间和与设计者域匹配的软件工具。在很大程度上,CFD型号由于CFD过程中最具劳动密集型的任务而受到设计工程,因此可以通过设计工程师限制CFD的适应。

为了将CFD的优势扩展到产品工程师,通过专门的啮合应用程序必须通过自动化网格生成过程来提高CFD型号,并用设计人员熟悉的术语代替CFD术语。在本文中,我将描述特定于应用程序的CFD网格和创建此类应用程序的方法。

许多商业CFD供应商已经认识到需要专门的几何特定(垂直)应用程序并用新的程序响应(流利“混弹和airpak, AEA技术'CFX-TurboGrid和CFX-Promixus,和 CD Adapco.EZ-Turbo和EZ-Ice是示例)。这些应用程序都分享了一个共同的特征 - 手头任务的专业化和后期处理。流动求解器大大从一般版本留下。

垂直啮合应用在更广泛的方法上的优点是:

一种创建垂直CFD网格化应用程序的方法,我将在此讨论的方法是采用现有的全功能常规CFD MESHer,并为特定市场写一个特定于应用程序的包装器。 在这个例子中,一般CFD Mesher Gridgen,来自 ,用于创建两个特定于应用程序的网格。

为了有效地编写垂直网格应用,必须容易地访问一般模板的核心特征。通过以称为字形的脚本语言暴露其核心功能,Gridgen的设计者已经完成了这一点。字形是基于的 TCL. 具有大的用户群,是便携式和可扩展的,并具有伴随图形工具包(TK)。低电平字形实现为以下部分中显示的垂直应用提供了基础。

重新入境车辆CFD MESHER

可以从定制网格中受益的一个应用是在重新入口车辆形状上计算二维超声波流量。在太空车辆设计期间重新入口形状发生了多次,以便容纳更改的机组人员或有效载荷空间要求。因为这种类型的计算一遍又一遍历,所以它是垂直应用的理想选择。简单的几何体可以从设计参数轻松生成,并且网格拓扑也很简单。下图显示了重新入口车辆CFD网格化应用。

重新入境车辆应用程序
重新入口车辆的2D啮合定制申请。

请注意,应用程序简化了几个设计参数的规范的网格生成过程。以CFD为中心的术语除去了设计术语,如搁架长度和肩部半径。网格拓扑(在这种情况下是简单的四边形网格)由经验丰富的CFD分析师预先确定。如果需要,设计人员可以调整网格密度,但是,默认值足以适合大多数几何形状。

设置设计参数后,设计工程师按“生成”按钮启动网格化算法。几何图形由参数信息构成,使用椭圆形更顺畅定义并优化网格,并生成网格文件。 网格在不到一分钟内完成。

轴流涡轮叶片CFD Mesher

可以从定制网格中受益的另一个应用是通过轴向涡轮叶片排的三维流量计算。通过基于所需平均流场提取叶片形状,以迭代方式执行轴向涡轮机的设计,分析由所提出的刀片产生的流场,然后 调整刀片形状并重新分析等等。

大多数涡轮机设计人员利用刀片设计程序,该设计程序参数描述刀片,并将叶片形状作为一系列叶片剖面(横截面)从枢纽输出。由于刀片几何形状总是如此,因此可以容易地生成几何体,并且可以预先定义合适的网格拓扑。 下图显示了轴向涡轮叶片CFD啮合应用。

轴向涡轮刀片应用
轴向汽轮机叶片3D啮合的定制应用。

在这种情况下,信息减少到其最低形式 - 叶片到刀片视图。因为大多数信息可以从来自设计代码(例如周期性表面)的刀片形状定义确定,所以设计者具有最小输入列表,即刀片计数和电网维度和分布参数。此外,对这些类型的几何形状进行了电网维度和分布,因此它们很少需要调整。

设计者在设计方案进行更改后按下OK按钮,刀片设计数据从设计文件导入,定义了集线器,护罩和周期性表面,创建和优化了多块HexaheDral网格,许多网格质量检查会生成报告的检查,并导出流求解器本机网格文件。这个过程在几分钟内完成。

这两种情况是应用特定于应用的CFD网格可能的例子。特定应用的其他领域特定的CFD啮合包括机翼机身,水下车辆,HVAC,汽车,化学过程和电子冷却几何形状。

由于CFD分析成熟,针对设计工程师的垂直应用的趋势将增加,因此,CFD分析将在设计环境中变得更加流行。

Nick Wyman是一个CFD专业,拥有超过7年的商业CFD应用经验。

故事:
http://www.wheatongrand.net/article.pl?sid=02/04/11/1643215

链接:
http://www.fluent.com/
http://www.software.aeat.com/cfx/
http://www.cd-adapco.com/
http://www.pointwise.com/
http://www.tcl.tk/