视频教程｜云端CAE实战 —— HyperMesh 管道配件仿真前处理

背景ANSYSFluent是计算流体动力学（CFD）领域的经典旗舰级软件，更是CAE仿真中高效解决流体流动与传热相关工程问题的核心工具。本期我们选取风道流体仿真算例，看看基于SimForge™高性能工业仿真云平台的Fluent求解计算，与其他仿真云平台的效率差异究竟如何。作为ANSYS旗下的核心CFD仿真软件，Fluent凭借丰富的物理模型、高效的数值求解器及强大的工程适配性，能够精准应对风道流动、室内通风、流体传热、湍流模拟、组分输运等各类与流体相关的工程场景，广泛应用于暖通空调（HVAC）、汽车热管理、电子设备散热、航空航天环控等行业的风道系统优化设计与性能评估。其以“工程实用性”为核心的研发理念，打破了传统CFD软件操作复杂、门槛高的局限，可在统一仿真环境内完成从CAD模型导入、网格划分（支持结构化/非结构化网格及网格自适应）、物理场设置、求解计算到后处理可视化的全流程操作，大幅缩短风道设计迭代周期。而面对风道仿真中高频出现的复杂流道适配、湍流精度控制、进出口边界条件优化、多区域传热耦合等需求，需处理不规则流道网格的精准划分与流体参数的动态迭代，对平台的并行计算效率、求解器稳定性及资源调度灵活性提出了极高要求。算例介绍该算例以标准风道模型为核心，简化风扇为无几何体积（大小形状忽略）的功能组件，设定风扇前后固定压降为500帕斯卡，风道入口与出口均采用压力边界条件，贴合实际工程中风扇驱动气流、风道进出口与外界环境连通的典型工况，是学习Fluent在风道流体仿真中应用的理想案例。算例分析：该算例核心模拟风扇驱动下风道内的流体流动过程，核心目标包括：捕捉风道内的流场分布特性，如风扇前后气流速度突变、风道内壁面边界层发展、流道内可能出现的涡流、气流滞止区域等细节，明确压降设定对整体流场的影响；计算风道内关键流体参数，如风道各截面的流速分布、压力损失、流量特性，结合风扇500帕斯卡固定压降，为风道结构优化（如流道平滑设计、局部阻力减小）、风扇选型匹配提供精准的数据支撑；验证Fluent数值求解器及压力边界条件在定常流体流动仿真中的适用性，尤其针对无几何体积风扇模型的功能模拟、固定压降边界与进出口压力边界的耦合求解精度，适配实际工程中风道仿真的高效求解需求。在SimForge™平台启动Fluent登入SimForge™高性能仿真云平台后，在仿真计算应用中找到Fluent-a，并选择版本启动，填写好对应参数后提交。仿真结果展示测试环境及结果SimForge™平台工作日志本次仿真并行规模分别选取了4核、16核、32核、64核，受限另外两个平台无法进行跨节点并行，并行规模无法进—步扩大。但是我们在SimForge™平台进行了更大规模的并行计算，结果显示计算用时会进—步缩短。SimForge™高性能仿真云平台针对该算例计算用时，与市面仿真云平台的计算时长对比如下图所示。结论本次性能测试表明，SimForge™高性能仿真云平台在使用Fluent进行并行仿真时，无论是计算时间还是并行效率，均有较大的相对优势。其海量软硬件资源及弹性调度系统为处理大规模、高保真仿真任务提供了坚实基础。此外，SimForge™平台还集成了一体化的前后处理功能，用户可在平台内完成几何清理、网格划分、计算提交及结果可视化的全流程操作，同时具备图形化操作界面，极大提升了仿真工作效率。神工坊®始终致力于以工程师们的需求为先，让SimForge™高性能仿真云为您提供易用、普惠、高效的仿真环境，助您专注于产品创新与工程设计。点击进入官网，注册即可获得200元免费试用体验金，开启您的一站式高性能仿真之旅。