FLUENT子弹出膛模拟

本教程演示了子弹出膛模拟的设置和求解。

 1   启动Workbench并建立分析项目 

（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Workbench命令，启动Workbench 2020，进入ANSYS Workbench 2020界面。

（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）选项，即可在项目管理区创建分析项目A。

 2    导入几何体 

（1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，此时会弹出“打开”对话框。

（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入cad几何体文件。

 3    划分网格 

（1）双击A3栏Mesh项，进入Meshing界面，在该界面下进行模型的网格划分。

（2）右键边界edge，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称symm，out，out2，top，bullet，interface_bullet和interface_out，单击OK按钮确认。

（3）右键创建三个计算域inipressure_fluid，bullet_fluid和out_fluid。

（4）右键单击模型树中Mesh选项，依次选择Mesh→Insert→Refinement，Refinement输入2。

（5）设置网格尺寸为1.5mm。

（6）右键单击模型树中Mesh选项，选择快捷菜单中的Generate Mesh选项，开始生成网格。

（7）网格划分完成以后，单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。

（8）执行主菜单File→Close Meshing命令，退出网格划分界面，返回到Workbench主界面。

（9）右键单击Workbench界面中A3 Mesh项，选择快捷菜单中的Update项，完成网格数据往Fluent分析模块中的传递，如图16-16所示。

 4    定义模型 

（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。

（2）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。在SolverTime中选择Transient，在Type中选择Density-Based。

（3）在模型设定面板Models中双击Energy按钮，弹出Energy（能量模型）对话框，勾选Energy Equation，单击OK按钮确认并关闭对话框。

（4）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Model（湍流模型）对话框，在Model中选择Realizable k-epsilon(2eqn)，在Near-Wall Treatment中选择Scalable Wall Functions，单击OK按钮确认并关闭对话框。

 5   设置材料 

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。Density选择ideal-gas，单击Change/Create按钮并关闭Fluent Database Materials对话框。

 6   设置交界面 

（1）单击主菜单中Domain→Interface→Mesh，弹出Mesh Interface对话框，设置Interface。

 7   设置操作条件 

（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。单击Operating Conditions按钮弹出Operating Conditions对话框，勾选Specified Operating Density，单击OK按钮并关闭对话框。

 8   设置动网格 

（1）双击Dynamic Mesh按钮，弹出Dynamic Mesh面板，勾选Dynamic Mesh，Mesh Methods中的Layering。

（2）在Dynamic Mesh面板，options中勾选Six DOF，单击Settings按钮弹出options对话框，分别创建Six DOF模型。

（3）在Dynamic Mesh Zones中设置动网格区域。

 9   边界条件 

（1）在边界条件面板中，双击out和out2弹出边界条件设置对话框。Gauge Pressure输入101325，单击OK按钮确认退出。

 10   初始条件 

（1）单击主菜单中Solving→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择standard，单击Initialize按钮进行初始化。

（2）在初始化设置面板，单击Patch按钮，弹出Patch对话框，在Variable中选择Pressure，Value中填入6013250，Zones to Patch中选择inipressure_fluid，单击Patch按钮。

同样，设置温度为1000。

 11 计算求解 

单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Time Step Size中输入1e-6，在Number of Time Steps中输入2000，单击Calculate开始计算。

 12    结果后处理 
（1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。

（2）显示速度云图动画。