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ANSYS CFD在汽车行业的解决方案
FLUENT的湍流模型一直处于商业 CFD软件的前沿,它提供的丰富的湍 流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型 等,随着计算机能力的显著提高,FLUENT已经将大涡模拟(LES)纳入其标 准模块,并且开发了更加高效的分离涡模型(DES),FLUENT提供的壁面函 数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。
•分层剪切流的自由液面 – VOF模型
– 燃烧模型
•气相燃烧模型 – 有限速率模型 – PDF模型 – 层流小火焰模型 – 预混燃烧模型
•分散相燃烧模型 – 液体燃料燃烧、喷射燃烧、固体颗粒燃烧等
•污染模型 – NOx模拟 – 烟尘模型(SootModel)
t = 1.05 sec t = 2.05 sec
总结
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汽车行业面临的流体方面关键问题
汽车领域中的流体问题
• 整车外部空气动力学 • 发动机进、排气系统 • 发动机气缸内流动及燃烧 • 发动机冷却系统分析 • 发动机燃油喷射分析 • 发动机舱热管理 • 车身底部热管理 • 汽车电子设备热管理
Fuel Tank With Baffles
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汽车行业的流体技术需求介绍
• 传热、相变、辐射模型技术介绍(Features)
许多流体流动伴随传热现象,FLUENT提供一系列应用广泛的对流、热传导及辐射模型。对于热辐射, P1和 Rossland 模型适用于介质光学厚度较大的环境,基于角系数的 surfacetosurface模型适用于介质 不参与辐射的情况,DO模型(Discreteordinates)适用于包括玻璃的任何介质。DTRM模型(Discrete raytracingmodule)也同样适用。太阳辐射模型使用光线追踪算法,包含了一个光照计算器,它允许光 照和阴影面积的可视化,这使得气候控制的模拟更加有意义。
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汽车行业的流体技术需求介绍
• 发动机舱专用模板
– 此模板针对发动机舱的几何特点,在进行包面处理上更节约了时间,从小的几何部件 到完整的发动机舱都可使用
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汽车行业的流体技术需求介绍
• 适用汽车工业的湍流模型介绍(Features)
ANSYS CFD在汽车行业的 解决方案
安世亚太科技股份有限公司
2013/2/27
主要内容
汽车行业面临的流体方面关键问题 汽车行业的流体技术需求概述 子行业解决方案阐述
– 气动解决方案 – 发动机舱热管理解决方案 – 除霜除雾解决方案 – 乘员舒适性解决方案 – 动力总成解决方案 – 其他相关案例
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汽车行业的流体技术需求介绍
• 动网格技术基础
Spring Analogy
Layering
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汽车行业的流体技术需求介绍
多相流和燃烧模型
– 多相流模型
•模拟颗粒流 – DiscretePhaseModel(DPM)模型 – Eulerian多相流模型( Eulerian-Eulerian和Eulerian-Granular) – 空调系统及成员舱热舒适性 • 除雾及除霜 • 水泵,燃油泵 • 各种液压系统流动 • 刹车系统空气冷却 • 涡轮增压系统 • ……
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应用方向
Ref: The BMW Vision and Strategy in Engine CFD Simulation. EASC 2009, Munich.
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Courtesy: BMW AG
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汽车行业的流体技术需求概述
要解决上述问题,需要ANSYSCFD提供相应的技术:
• 高质量网格划分模块 • 几何及网格自动/快速生成及快速调整 • 高级网格技术 • 高级湍流模型 • 气动力 • 噪声 • 流固耦合技术 • 热辐射,自然对流,共轭传热 • 太阳辐射 • 换热器模型 • 燃烧及化学反应 • 液体喷雾 • UDF • 动网格 • 优化 • 二次开发 • ……
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汽车行业的流体技术需求介绍
• 动网格技术(Features)
内燃机、阀门、弹体投放和火箭发射都是包含有运动部件的例子,FLUENT提供的动网格模型 满足这些具有挑战性的应用需求。它提供几种网格重构方案,根据需要用于同一模型中的不同运动 部件,仅需要定义初始网格和边界运动。动网格与 FLUENT提供的其他模型如雾化模型、燃烧模型、 多相流模型、自由表面预测模型和可压缩流模型相兼容。搅拌槽,泵、涡轮机械中的周期性运动可 以使用 FLUENT中的动网格模型(movingmesh)进行模拟,滑移网格和多参考坐标系模型被证 实非常可靠,并和其他相关模型如 LES模型、化学反应模型和多相流等有很好的兼容性。
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汽车行业的流体技术需求介绍
•高质量网格划分模块介绍(Features)
Tgrid Wrapper
Cartesian Grid
ICEM CFD Hexa
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