軟件環境：ANSYS018.1,Solidworks 2018,ICEM CFD,Fluent.
一、使用Solidworks 2018 畫出冷熱水混合器三維實體圖,並保存為SAT格式.
圖1 Solidworks三維模型圖
二、使用ICEM CFD對上述三維模型進行網格划分
圖2 在ANSYS18.1中打開ICEM CFD
圖3 ICEM CFD界面
ICEM CFD導入solid works模型文件過程：File→Import Model,選擇文件路徑下所保存的SAT文件,進入以下界面,點擊左下方 Apply.
圖4 ICEM CFD導入模型界面
圖5 ICEM CFD模型顯示(一)
模型樹中,選中Surfaces並鼠標右擊,選定Solid,即可顯示圖6.
圖6 ICEM CFD模型顯示(二)
創建冷水、熱水進水口,出水口以及機器壁,在模型樹中,右擊Parts,選擇Creat Part;以冷水進水口為例,重命名為IN_COLD,鼠標左鍵點擊左下方鼠標箭頭標志,選擇三維模型中冷水進水口所在平面(圓形),鼠標中鍵確定,熱水進水口以及出水口如上所述.
圖7 Creat 冷水 Part
創建機器壁時,在模型樹中取消對IN_COLD、IN_HOT以及OUT的顯示,依舊點擊左下方鼠標箭頭標志,在右方模型顯示窗口,使用鼠標左鍵拉成矩形對整體模型進行選擇,並鼠標中鍵確認.
圖8 Creat Wall Part
圖9 創建幾何模型拓撲結構t
圖10 定義BODY
圖11 定義全局網格參數
圖12 定義全局體網格參數、棱柱網格參數
圖13 定義網格尺寸
選擇自己的文件夾路徑,保存tin文件.
圖14 保存tin文件
開始划分網格.
圖15 生成體網格
圖16 划分網格結果
圖17 觀察網格
圖18 查看剖面網格質量步驟
圖19 查看剖面網格質量
圖20 使用軟件檢查網格質量
圖21 保存為uns文件
圖22 輸出網格文件(一)
可能會彈出保存為fbs文件,選擇文件夾路徑保存即可;在下圖彈出窗口選擇No.
圖23 輸出網格文件(二)
選擇前面操作所保存的uns文件.
圖24 輸出網格文件(三)
圖25 生成Fluent可識別的msh文件
三、使用FLUENT18.1進行計算
打開Fluent18.1,選擇3D Dimension.
圖26 選擇Fluent計算的模型維度
Step1:File→Read→Mesh,打開Select File對話框,選擇ICEM CFD最終生成的msh文件,完成網格文件讀入.
Step2:Postprocessing→Mesh→Edit
圖27 顯示網格
Step3:Setting Up Domain→Check;Setting Up Domain→Quality.
圖28 檢查網格、網格質量檢測
Step4:Setting Up Domain→Scale,調整尺寸單位.
圖29 調整尺寸單位
Step4:求解器設置及溫度單位設置.
圖30 求解器設置及溫度單位設置
Step5:設置湍流模型.
圖31 湍流模型設置
Step6:能量方程設置.
圖32 能量方程設置
Step7:選擇流體材料(水).
圖33 選擇流體材料(水)
Step8:選擇流體域材料.
圖34 選擇流體域材料
Step9:冷水入口設置;首先確認IN_COLD的Type為velocity-inlet;鼠標右擊in_cold設定Moment以及Thermal.
圖35 冷水入口設置
Step10:熱水入口設置與Step9基本一致;但溫度設定需高一些.
圖36 熱水入口設置
Step11:出水口設置;首先確認out的Type為pressure-outlet;鼠標右擊out設定Moment以及Thermal.
圖37 出水口設置
Step12:流場初始化.
圖38 流場初始化
Step13:保存case文件,File→Write→Case,選擇文件夾路徑.
Step14:調整能量方程收斂因子.
圖39 調整能量方程收斂因子
Step15:穩態求解計算.
圖40 穩態求解計算
Step16:計算結果.
圖41 計算結果
可通過操作：File→Write→Case＆Data 打開文件夾路徑保存cas格式的計算結果;
可通過操作：File→Save Picture→Case＆Data 打開文件夾路徑保存殘差曲線;
Step17:創建輔助平面
圖42 創建輔助平面
Step18:靜壓分布雲圖
圖43 靜壓分布雲圖