1.1.1 Ideas básicas y esencia de la dinámica de fluidos computacional 1
1.1.2 Ventajas de CFD 2
1.1.3 Origen de la disciplina CFD y antecedentes en ingeniería 2
1.1.4 Campos de aplicación de la dinámica de fluidos computacional 3
1.2 Proceso de resolución de problemas de dinámica de fluidos computacional 3
1.2 .1 Procesamiento preliminar 3
1.2.2 Resolución 4
1.2.3 Postprocesamiento 4
1.3 Introducción al software comercial de dinámica de fluidos computacional 4
1.3 .1 Preprocesador 4
1.3.2 Solver 5
1.3.3 Software de posprocesamiento 10
1.4 Interfaz de operación de FLUENT 12
1.4.1 Iniciar interfaz fluida 12.
1.4.2 Interfaz principal fluida 12
1.5 Operaciones básicas de FLUENT 14
1.5.1 Inicie el solucionador ANSYS FLUENT 15.
1.5.2 Lectura del archivo de cuadrícula 15
1.5.3 Inspección de cuadrícula 16
1.5.4 Inspección dimensional 17
1.5.5 Suavizado de cuadrícula 17
1.5.6 Mostrar cuadrícula 18
1.5.7 Configuración de parámetros del modelo 18
1.5.8 Configuración de parámetros físicos 19
1.5.9 Configuración de parámetros de condición de límite 19
1.5.10 Configuración de parámetros de solución 22
1.5.11 Solución iterativa 23
1.5. formatos discretos para obtener soluciones precisas 23
1.6 Mostrar resultados de cálculo y datos de resultados de análisis 24
1.6.1 Velocidad de visualización de imágenes de nube 24
1.6.2 Diagrama de nubes que muestra la temperatura 25
1.6.3 Visualización del diagrama vectorial de velocidad 26
1.6.4 Diagrama de puntos XY que muestra la temperatura de salida 27
1.7 Descripción general de este capítulo 28 2.1 CFD Preparación teórica del preprocesamiento de malla 29
2.1.1 Propósito del mallado 29
2.1.2 Características geométricas de la malla 29
2.1.3 Forma de la cuadrícula de red 29
2.1.4 Retícula estructurada y no estructurada 30
2.1.5 Principios de procesamiento de retículas para paredes y áreas cercanas a la pared 32
2.1.6 Criterios de evaluación de la calidad de la malla 34
2.1.7 Seleccionar el tipo de malla apropiado 35
2.1.8 Adaptación de malla 36
2.2 Red GAMBIT División de cuadrícula 37
2. 1 Funciones básicas e interfaz de gambit 37
2.2.2 Terminología básica
2. 2. 3 Operación de geometría general de gambit 41
2.2.4 Modelado geométrico de GAMBIT
2.2.5 Operación de geometría sólida GAMBIT 53
2.2.6 GAMBIT dividiendo malla sólida 57
2.2.7 Cuadrícula de volumen de partición 61
2.2.8 Dividir cuadrícula de capa límite 66
2.2.9 GAMBIT Especifica límite y tipo de dominio 67
2.2.10 Función de tamaño 68
2.2.11 Malla análisis de estrategia de división 70
2.2.12 Gestión de la calidad de la red eléctrica y producción de la red eléctrica 72
2.3 Mallado CFD de la ICEM 74
2.3.1 Funciones básicas y interfaz 74
2 3 2 Creación y procesamiento de geometría CFD de icem 78
2.3.3 División de dinámica de fluidos computacional de cuadrícula no estructurada de ICEM 83
2.3.4. División ICEM CFD de malla de capa límite prismática 94
2.3.5 División ICEM CFD Cuadrícula estructurada hexaedro 99
2.3.6 ICEM CFD especifica tipos de límites y regiones y cuadrícula de salida 1113.1 Solución FLUENT, iniciando cálculos paralelos de FLUENT y FLUENT 114.
3.2 Operación automática del archivo de script FLUENT 116
3.3 Tipo de archivo suave 117
3.4 Comprobación de cuadrícula 117
3.4.1 en medio FLUENT Consulte la cuadrícula 117.
3.4.2 Estadísticas de la cuadrícula de informes 119
3.5 Configuración del tamaño del dominio de cálculo 119
3.5.1 Sistema de unidades informáticas de FLUENT 119
3.5 .2 Establezca el tamaño del dominio de cálculo en 120 en FLUENT.
3.6 Definir el modelo de turbulencia 120
3.6.1 Clasificación de fluidos y flujos
3.6.2 Criterios para juzgar la turbulencia 122
3.6 .3 Evaluación y selección del modelo de turbulencia 122
3.6.4 Selección de función de pared 127
3.6.5 Configuración del modelo de turbulencia en ANSYS FLUENT 127.
3.7 Cálculo de la transferencia de calor por convección 131
3.7.1 Considere la transferencia de calor por convección en FLUENT 131.
3.7.2 Ocasiones y métodos a considerar la convección natural 132
3.8 Cálculo de la transferencia de calor por radiación 134
3.8.1 Seleccionar el modelo de transferencia de calor por radiación 134.
3.8.2 Configurar radiación P1 modelo 135 en ANSYS FLUENT.
3.8.3 Establecer el modelo de radiación con ordenada discreta 136 en ANSYS FLUENT.
3.8.4 Definición de propiedades del material radiactivo 137
3.9 Simulación del proceso de transporte de componentes sin considerar reacciones químicas 137
3.10 Proceso de reacción química y simulación de combustión 138
3.10.1 Introducción al modelo de combustión en FLUENT 138
3.10.2 Selección del modo de reacción 139
3.10.3 Modelo universal de velocidad limitada 141
p>3.10.4 Algoritmo ISAT 146
3.10.5 Mecanismo de reacción química de la formación de Kemkin 147
3.10.6 Mezcla de modelo de combustión no premezclado/modelo PDF Puntuación 148
3.10.7 Modelo de superficie de llama laminar modelo de combustión no premezclada 148
3.10.8 Configuración y uso de la calculadora de simulación de combustión de carbón en FLUENT 150
3.10. 9 Modelo de combustión premezclada 151
3.10.10 Modelo de combustión parcialmente premezclada 152
3.10.11 Modelo de combustión de transporte de densidad de probabilidad de componentes 153
Problemas de ignición que pueden surgir en 3.10.12 Simulación de combustión FLUENTE. 36648.88668666667
3.11 Simulación de reacción superficial 155
3.12 Configuración de parámetros de condiciones de operación 156
3.13 Configuración de condiciones de área de unidad 158
3.13.1 Unidad tipo de condición de área 158
3.13.2 Configuración de condición de unidad de área 159
3.14 Dominio computacional de medios porosos 161
3.15 Configuración de condiciones de contorno
3.15.1 Tipo de condición de contorno 163
3.15.2 Configuración de condición de contorno 163
3.16 Discretización de ecuaciones gobernantes
3.16.1 Método de discretización 186
3.16.2 Formato discreto 187
3.16.3 Selección de formato discreto 188
3.16.4 Configuración del formato discreto en FLUENT 189.
3.17 Solución 190
3.17.1 Solver basado en presión 190
3.17.2 Solver basado en densidad 192
3.17.3 Configure el solucionador 192 en FLUENT.
3.18 Establezca el factor de relajación secundario en 193.
3.19 Establezca el número de Coulomb en 194
3.20 Establezca el límite de solución en 194
3.21 Inicialización de la solución 195
3.21.1 Global inicialización 195
3.21.2 Parcheo local del valor inicial 196
3.22 Cómo usar Solver 196
3.22.1 Pasos básicos para usar Solver 196
3 22 . 2 Establecer el cálculo de estado estable en FLUENT 197
3.23 Confirmar la convergencia 197
3.24 Adaptación de la red 198
3.25 Teoría básica y aplicación. 198
3.25.1 Teoría básica de UDF 198
Aplicación de UDF 199
3.26 Causas y soluciones de advertencias comunes en FLUENT 199 Después de 4.1 Cálculo: publicación FLUENT -procesamiento 202
4.1.1 Crear puntos, líneas y superficies 202
4.1.2 Visualización del campo de flujo 206
4.1.3 Mostrar cuadrícula 207
4.1.4 Mostrar el mapa de nubes de contorno 207
4.1.5 Mostrar el mapa vectorial 209
4.1.6 Mostrar la línea de trayectoria 210
4.1.7 Mostrar el plano de escaneo 210
4.1.8 Crear animación 211
4.1.9 Representar la curva XY 212.
4.1.10 muestra el histograma 212.
4.1.11 Informe de cálculo suave 213
4.1.12 Informe de flujo de límites 213
4.1.13 Informe de fuerza 214
4.1. 14 Área proyectada 215
4.1.15 Integral de área de superficie 215
4.1.16 Fracción de volumen 217
4.1.17 Configuración del valor de referencia 218
4.1.18 Informe de configuración de muestra 219
4.2 Procesamiento de datos de Tecplot 219
4.2.1 Introducción a la función Tecplot 360 219
4.2.2 Tecplot 360 formato de archivo 222
4.2.3 Tecplot 360 lee el archivo FLUENT 226.
4.2.4 Dibujar curvas XY en Tecplot 360 228
4.2.5 Visualizar diagramas de nubes de contorno en Tecplot 360 229.
4.2.6 Dibujar diagramas vectoriales en Tecplot 360 231
4.2.7 Dibujar líneas de corriente en Tecplot 360 232.
4.2.8 Dibujar perfiles de campo de flujo 3D en Tecplot 360 233.
4.2.9 Animación en Tecplot 360 237
4 2 10 Análisis de datos CFD en Tecplot 360 5.1 Ejemplo de malla 1: Mallado de quemador cilíndrico 2D 242
5.1.1 Crear entidades geométricas 243
5.1.2 División de malla de entidades 244
5.1.3 Crear condiciones de contorno y malla de salida 245.
5.2 Ejemplo de cuadrícula 2: partición de rejilla de estufa de gas 247
5.2.1 Crear un modelo sólido de estufa de gas 247
5.2.2 División de rejilla sólida
5.2.3 Crear condiciones de contorno para entidades 255
Malla de salida 255
5.3 Ejemplo de malla 3: Segmentación tetraédrica del motor 256
p >
5.3.1 Abrir proyecto 256
Reparar entidades geométricas 257
5.3.3 Establecer tamaño de cuadrícula 257
5.3.4 Cuadrícula 258 Cálculos preliminares y vistas
5.3.5 Cuadrícula rectificadora 259
5.3.6 Refinamiento de malla basado en curvatura adaptativa 260°
5.3.7 Crear nuevamente Cuadrícula 260.
5.3.8 Visualización de la sección transversal 260
5.4 Ejemplo de malla 4: División de malla prismática del conjunto del cuerpo del ala 260
5.4.1 Proyecto abierto 261
5.4.2 Dividir la malla de la capa del prisma 261
5.4.3 Crear el área de densidad de la cola del ala 262
5.4.4 Recalcular la malla y mostrar 263.
5.4.5 Rejilla rectificadora 263
5.4.6 Generar malla de núcleo hexaédrico 264
5.5 Ejemplo de malla 5: mallado cuadrilátero de tubería 2D 265
5.5.1 Nuevo elemento 265
Módulo de inicialización 266
5.5.3 Bloque separado 266
5.5.4 Eliminar elemento 267.
5.5.5 Asociar vértices de bloque a puntos de geometría 267
5.5.6 Asociar aristas con curvas 268
5.5.7 Mostrar asociaciones 269
5.5.8 Curvas combinadas 269
5.5.9 Completar la asociación de aristas y líneas 270
5.5.10 Mover los vértices restantes a la geometría 270.
5.5.11 Establece el tamaño de la cuadrícula en 271.
5.5.12 Calcular y mostrar la cuadrícula 271.
5.5.13 Verificación de calidad de la cuadrícula 272
5.5.14 Conversión a cuadrícula no estructurada 272.
5.6 Ejemplo de malla 6: Malla estructurada hexaédrica de tubería tridimensional 273
5.6.1 Nuevo proyecto 273
Comprobación de la topología geométrica 273
5.6.3 Crear piezas 274
5.6.4 Crear puntos materiales y guardar el proyecto 274
Inicializar módulo 275
5.6.6 Dividir bloques y construir topología Estructura 275
5.6.7 Curva de correlación 276
Cuadrícula de cálculo preliminar 278
Evaluación preliminar de la calidad de la red eléctrica 278
Establecimiento de una O- cuadrícula con forma Cuadrícula 279
Segunda cuadrícula de cálculo 279
Evaluación de la calidad de la segunda cuadrícula 280
Resultado de la cuadrícula 280
5.7 Ejemplo de cuadrícula 7: 3D malla estructurada hexaédrica curva 280
5.7.1 Abra el proyecto y cree la pieza 281.
5.7.2 Crear volumen e inicializar el bloque 282.
5.7.3 Cortar y eliminar bloques parciales 282
5.7.4 Asociación
5.7.5 Mover vértices (1) 283
5.7.6 Creando la primera cuadrícula en forma de O 284.
5.7.7 Modificar bloque 285
Mover vértices (2) 286
5.7.9 Crear una segunda malla en forma de O 286.
5.7.10 Establecer el tamaño de la cuadrícula y obtener una vista previa de la cuadrícula 287.
5 . 7 . 11 Mover vértices para mejorar la calidad de la malla 288
Revisar la malla 289
5.8 Ejemplo de malla 8: Tres dimensiones de palas en tubería 289 Estructura hexaédrica Mesh
5.8.1 Abrir el proyecto y crear la pieza 290.
5.8.2 Crear cuerpo 290
Bloque de inicialización 291
5.8.4 Crear asociación 291
División de bloque 292
Colapso 292
5.8.7 Correlación de bordes 292
5.8.8 Configuración de parámetros de malla de superficie 293
5.8.9 Comprobación de calidad de la red eléctrica 294 p>
Crear malla en forma de O 294
5.8.11 Eliminar el bloque central y calcular la malla 295
5.8.12 Comprobación de calidad de la malla 295
5.9 Ejemplo de cuadrícula 9: Cuadrícula estructurada hexaédrica tridimensional de cubo hemisférico 295
5.9.1 Proyecto de lectura 296
Módulo de inicialización 297
Establecimiento de topología ( 1) 297
5.9.4 Asociación (1) 298
5.9.5 Establecer parámetros de cuadrícula (1) 299
5.9.6 Vista previa de cuadrícula y verificar calidad de malla 299
5.9.7 Establecer topología (2) 300
5.9.8 Asociación (2) 301
5.9.9 Configurar parámetro de malla (2 ) 301
5.9.10 Calcular cuadrícula 302
Verificar calidad ráster 302
5.9.12 Configuración de parámetros de cuadrícula local 303
5.10 Cuadrícula Ejemplo 10: Cuadrícula estructurada hexaédrica 3D entre corchetes 303
Crear un nuevo proyecto 303
5.10.2 Bloque de inicialización 304
5.10.3 Mover vértices del bloque 304
5.10.4 Bloque (1) 305
5.10.5 Asociar y mover vértices 306
5.10.6 Crear bloques 306
5.10. 7 Asociación 307
5.10.8 Bloque (2) 307
5.10.9 Crear cuadrícula O 308
5.10 .10 Configuración del borde de la cuadrícula en forma de O 309
5.10.11 Cálculo de la cuadrícula 310
5.10.12 Evaluación de la calidad de la cuadrícula 311
5.10.13 Espejo de cuadrícula 311 Uno
6.1 Ejemplo 1 : Simulación de la organización del flujo de aire interior en una habitación con aire acondicionado 312
6.1.1 Introducción 312
6.1.2 Métodos y entornos 312
6.1.3 Preliminar requisitos 312
6.1.4 Descripción del problema 312
6.1.5 Preparación 313
6.1.6 Configuración y solución 313
6.1. 7 Resumen 317
6.2 Ejemplo 2: Simulación de flujo en tubería 317
6.2.1 Introducción 317
Método y configuración 317
Preliminar requisitos 318
6.2.4 Descripción del problema 318
6.2.5 Preparación 318
6.2.6 Configuración y solución 318
6.2. 7 Resumen 328
Referencias 328
6.2.9 Práctica y discusión 329
6.3 Ejemplo 3: barrido de un campo de flujo de placa plana y transferencia de calor de 329
6.3.1 Introducción 329
Método y configuración 329
6.3.3 Requisitos preliminares
Descripción de preguntas 329
Preparación
6.3.6 Configuración y resolución 330
6.3.7 Resumen 339
Referencias 339
6.3.9 Práctica y discusión 340
6.4 Ejemplo 4: Simulación de flujo del colector de admisión 340
6.4.1 Introducción 340
Método y configuración 340
6.4.3 Requisitos preliminares
Descripción del problema 340
6.4.5 Preparación 341
6.4.6 Configuración y solución 341
6.4.7 Resumen 349
Referencias 349
6.4.9 Práctica y discusión 349
6.5 Ejemplo 5: Conicidad y expansión
Simulación de flujo no viscoso y compresible de tubo 349
6.5.1 Introducción 349
Método y configuración 349
6.5.3 Preparación 350
Descripción del problema 350
Preparación 350
6.5.6 Configuración y solución 350
6.5.7 Resumen 357
Referencias 358
6.5.9 Práctica y discusión
6.6 Ejemplo 6: Simulación del movimiento ondulatorio del agua en un tanque de agua 358
6.6.1 Introducción 358
Método y configuración 358
6.6.3 Requisitos preliminares
Descripción del problema 358
Trabajo de preparación
6.6.6 Configuración y solución 359
6.6.7 Resumen 367
6.6.8 Práctica y discusión
6.7 Ejemplo 7: Ebullición de película horizontal 367
6.7.1 Introducción 367
6.7.2 Requisitos preliminares
Descripción del problema 368
6.7.4 Configuración y solución 368
Análisis 374
6.7.6 Resumen 374
6.8 Ejemplo 8: Simulación de flujo compresible alrededor de un perfil aerodinámico 375
6.8.1 Introducción 375
Método y configuración 375
6.8.3 Requisitos preliminares
Descripción del problema 375
Preparación 376
6.8.6 Configuración y solución 376
p >6.8.7 Resumen 383
6.8.8 Práctica y discusión 383
6.9 Ejemplo 9: Uso del modelo de Euler para resolver el problema de mezcla del mezclador 384
6.9.1 Introducción 384
Método y configuración 384
Descripción del problema 384
6.9.4 Configuración y solución 385
6.10Ejemplo 10: Resolver flujo de tubería en forma de T usando el modelo de mezcla de flujo multifásico y el modelo de Euler 396
6.1 Introducción 396
6.10.2 Métodos y configuraciones
6.10.3 Descripción del problema
6.10.4 Configuración y resolución 396
Ejemplo 11: Simulación de dinámica de fluidos de una celda de combustible sólido 404
6.11.1 Introducción 404
6.11.2 Métodos y configuraciones 405
6.11.3 Descripción del problema 405
6.11.4 Configuraciones y soluciones 405 417
7.1 Ejemplo 12: Simulación de NOx utilizando el método de inyección de urea y el método de reducción selectiva no catalítica 417
7.1.1 Introducción 417
7.1.2 Método y configuración 417
7.1.3 Requisitos preliminares 417
7.1.4 Descripción del problema 417
7.1.5 Preparación 418
7.1.6 Configuración y solución 418
7.2 Resumen 423
7.3 Ejemplo 13: Modelado de intercambio de calor y masa utilizando un modelo de mezcla 424
7.3.1 Introducción 424
Requisitos preliminares 424
Descripción del problema 424
7.3.4 Configuración y solución 424
7.4 Ejemplo 14: Simulación de calentamiento eléctrico usando escalares definidos por el usuario y memoria definida por el usuario (calentamiento óhmico) 430
7.4.1 Introducción 430
Método y configuración 431
Requisitos preliminares 431
7.4.4 Descripción del problema 431
Preparación 431
7.4.6 Configuración y solución 431
7.4.7 Resumen 441
7.4.8 Ejercicio y discusión 441
7.5 Ejemplo 15: Flujo de cavidad impulsado por tapa superior 441
Introducción 441
Metodología y configuración 441
Requisitos preliminares 442
Descripción del problema 442
Preparación 442
7.5.6 Configuración y solución 442
7.5.7 Resumen 449
Referencias 449
7.5.9 Práctica y discusión 450
7.6 Ejemplo 16: Simulación de campo de flujo del motor 450
7.6.1 Introducción 450
p>Métodos y configuraciones 450
7.6.3 Requisitos preliminares
Descripción del problema 450
Preparación 451
7.6. 6 Configuración y solución 451
7.6.7 Resumen 468
7.6.8 Práctica y discusión
7.7 Ejemplo 17: Simulación de carbón pulverizado utilizando la EBU (Eddy Breakdown ) Modelo de combustión 469
7.7.1 Introducción 469
7.7.2 Habilidades y configuraciones 469
Requisitos preliminares 469
Descripción del problema 469
p>Preparación 470
7.7.6 Configuración y solución 470
Resultados 483
7.8 Ejemplo 18: Reacción de coque de varios pasos simulación 483
7.8.1 Introducción 483
Habilidades y entornos 483
Requisitos preliminares 483
Descripción del problema 484
Trabajo de preparación 484
7.8.6 Configurar y resolver 484
Resultados 493
7.8.8 Resumen 493
7.9 Ejemplo 19 : Uso del modelo de combustión EDC Simulación de llama de difusión 493
7.9.1 Introducción 493
Requisitos preliminares 494
Descripción del problema 494
Preparación 494
p>7.9.5 Configuración y resolución 494
Resumen 505
7.10 Ejemplo 20: Simulación del modelo de ecuación de transferencia PDF de llama de chorro difusa 505
7.1 Introducción 505
7.10.2 Habilidades y entornos 505
7.10.3 Investigación experimental 506
Requisitos preliminares 506
7.10.5 Descripción de preguntas 506
Preparación 506
7.10.7 Configuración y resolución 506
7.10.8 Resumen 514
7.11 Ejemplo 21: Simulación de una reacción de superficie de canal en forma de círculo 514
7.11.1 Introducción 514
7.11.2 Preparación 514
7.11.3 Configuración y solución 514 8.1 Ejemplo 22: Simulación 2 Fluidización uniforme de lecho fluidizado dimensional 520
8.1.1 Introducción 520
8.1.2 Requisitos previos 520
8.1.3 Descripción del problema 520
8.1.4 Configuración y resolución 521
8.2 Ejemplo XXIII: Combustión de combustible líquido 525
8.2.1 Introducción 525
8.2. 2 Habilidades y configuración 525
8.2.3 Preparación preliminar 525
Descripción del problema 525
Preparación 526
8.2.6 Configuración y solución 526
8.2.7 Resumen 537
8.3 Ejemplo 24: Simulación de flujo de fluido no newtoniano en una tubería anular excéntrica 537
8.3.1 Introducción 537
8.3.2 Habilidades y entornos 537
Requisitos preliminares 538
Descripción del problema 538
Preparación 538
8.3.6 Configuración y solución 538
8.3.7 Resumen 550
Referencias 550
8.3.9 Práctica y discusión 550
8.4 Ejemplo 25: Simulación de soplador centrífugo 550
8.4.1 Introducción 550
8.4.2 Descripción del problema 551
8.4.3 Preparación 551
8.4.4 Configuración y solución 551
8.4.5 Resumen 559
8.5 Ejemplo 26: Simulación de flujo alrededor de un cilindro 560
8.5.1 Introducción 560
Descripción del problema 560
Preparación 560
8.5.4
Configuración y resolución 560
Resumen 569
Referencias 569