[讨论]Ansys可否模拟风洞？

AaronSpark

我正在学用Ansys，想请教一下各位师兄，这个软件能否模拟风洞？
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建议用专门做CFD的流体软件，如fluent。
ANSYS现在的CFD功能, 我想比起其它专门的CFD软件, 还有一段路要走(我想它应该正在走, 呵呵)....但对于一般的简单的CFD, ANSYS应该还是可以应付的.

对于复杂结构的CFD去摸拟风洞, 可不是什么容易的事儿啊. 所以要运用已有的知识在CFD前, 把结构简化, 简化, 再简化....
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模拟风洞，觉得在现在的机器上非常不现实。
Ansys的论文集上有一篇二维的桥梁CFD模拟，至于三维，
要达到那个精度，网格密集程度不可思议。
ANsys6。1新增了流固耦合的功能，有意的朋友可看看，功能离现实要求还的等待下个版本。
Fluent专业软件只是在流体方面不错，但是要和结构联系起来，看来得有很长的路。。。。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------Fluent公司的Fidap软件也可以做流固耦合的分析，不过用的是有限元法，具体功能没有用过，
要知道国外模拟风洞都是在什么级别的计算机上运行的，呵呵
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我们公司里都是搞结构和机械的, 所以没有流体的"专家", 但有时又有研究一下凤荷载对一些怪异结构的影响的需要. 于是买了一个FLOWORK(一个加在SOLIDWORK上的东东).... 这东东全自动,对一个复杂些的结构凤分析, SOLIDWORK结构建模, FLOWORK自动产生CFD单元及MESHING. 为达到还算可以的精度, 一般要产生几十万个单元, 在一个P4上常要算1天多. 用FLOWORK来模拟风洞倒也不难, 但我对FLOWORK(一个德国公司的产品)结果的可靠度还有些持保留态度. FLOWORK是不能考虑流固耦合的.

但我想大部分真正的风洞实验也是不能考虑流固耦合的.

ANSYS6.1应该是可以考虑流固耦合效应的. 但用ANSYS来模拟风洞, 倒不是不行, 就是你和电脑都会比较累一些罢了, 呵呵.

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曾经用Ansys算过一个小例题，一块悬臂板在风场中，可以得出板端的位移为类似于受到阻尼的钟摆运动，表现为一种施加静力荷载，尽管流场是紊流场。

但是像风洞试验的那些“效果”，如气颤等，ANsys还是没有能力，就我所知目前还没有哪一个软件能做到这一点。。。，除非自己写代码。

不过用ansys或fluent都可以研究一下体形系数建筑群相互影响（二维），国内有不少论文，比如西安交大就人写过用fluent计算建筑群的文章。

要取得好的结果，果真很累。例如五、六前年三菱公司作汽车的CFD，200万个单元才算得出某个和风洞试验符合现象。。。
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ANSYS做管道流动或简单的亚音速流动还可以，其他的就别提了。
我是气动中心的，在我们这儿一般规模稍大一点的题目都是在工作站或巨型机上运行，用微机能解决的只是一些相对简单，计算量较小的问题。数值解法毕竟是一种简化、近似的方法，加上现有的数学理论还不够充分，因此计算结果的准确性和可靠性都还存在问题。实验一般能够较真实的模拟各种流动现象（包括流固耦合），但是成本太高。
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参加一个学术会,会上同济的黄本才教授讲述了他用英国的计算流体动力学软件CFX5.4模拟建筑物的风洞实验,其中一个是金茂大厦,另一个是上海久事大厦,与实测值符合较好,并在会上推荐大家使用这个软件来模拟风洞实验.
其中,他在会上也展示了用ansys模拟的结果,以证明CFX的结果更精确.
这样就说明了两个问题:
1.ansys是能够模拟风洞的.
2.它的模拟结果比较勉强,用一些专门的软件如CFX会更好.
另外说一下,CFX在上海设有办事处.(与我无关哦)

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这里是ANSYS HELP里面的例子：

/batch
a=1.0
b=1.0
gap=0.8*a/2
thick=0.01*a
c=0.5*a

/PREP7
smrt,off
et,1,142
et,2,45
et,3,141
et,4,42
keyopt,1,4,1
keyopt,3,4,1
msha,0
mshk,1
rect,0,gap,0,b/2-thick
rect,0,gap,b/2-thick,b/2+thick
rect,0,gap,b/2+thick,b
rect,gap,a/2,0,b/2-thick
rect,gap,a/2,b/2-thick,b/2+thick
rect,gap,a/2,b/2+thick,b
nummrg,kp
numcmp,all

nx1=16-4
lesi,1,,,nx1,-1,1
lesi,3,,,nx1,-1,1
lesi,6,,,nx1,-1,1
lesi,9,,,nx1,-1,1

nx2=6-2
lesi,11,,,nx2,1,1
lesi,13,,,nx2,1/1,1
lesi,15,,,nx2,1/1,1
lesi,17,,,nx2,1/1,1

ny1=2
lesi,7,,,ny1,1,1
lesi,5,,,ny1,1,1
lesi,14,,,ny1,1,1

ny2=20-4
lesi,4,,,ny2,-2,1
lesi,2,,,ny2,-2,1
lesi,12,,,ny2,-2,1
lesi,10,,,ny2,-2,1
lesi,8,,,ny2,-2,1
lesi,16,,,ny2,-2,1

asel,s,,,2
aatt,,,4
asel,inve
aatt,,,3
alls
amesh,all
agen,2,2
aclear,2
adel,2,,,1

type,1
asel,s,type,,3
esiz,,6
vext,all,,,0,0,c
asel,s,type,,4
type,2
vext,all,,,0,0,c

alls
aclear,all

etdel,3
etdel,4

asel,s,,,11
asel,a,,,16,22,3
asel,a,,,26
nsla,s,1
d,all,vx,0
d,all,vy,0
d,all,vz,0
d,all,uz,0
d,all,ux,0

!*** FSI interfaces
!structural side
asel,s,,,29,31
nsla,s,1
sf,all,fsin,1

!fluid side
asel,s,,,10,13,3
asel,a,,,24
nsla,s,1
sf,all,fsin,1

!*** Inlet condition
asel,s,,,8,18,10
nsla,s,1
d,all,ux,0
d,all,uy,0
d,all,uz,0
d,all,vx,0
d,all,vy,1.0
d,all,vz,0

asel,s,,,15,27,12
nsla,s,1
d,all,pres,0

asel,s,,,32
nsla,s,1
d,all,ux,0
d,all,uy,0
d,all,uz,0

!Symmetry
asel,s,,,1,6
asel,a,,,12,17,5
asel,a,,,25
nsla,s,1
d,all,vz,0
d,all,uz,0
alls
fini
/solu
flda,solu,flow,1
flda,solu,ale,1
flda,solu,turb,1
flda,solu,tran,1
flda,iter,exec,50
!Fluid Properties
flda,prot,dens,air-si
flda,prot,visc,air-si
!Solid Properties
mp,ex,1,2.1e11/1000
mp,nuxy,1,0.3
mp,dens,1,7800

fsan,on !FSI analysis on
fsco,all,1.0e-1 !FSI convergence criteria
fsre,all,0.5 !FSI relaxation
fsou,1 !FSI output frequency
fsit,5 !Number of stagger loops
fsti,5 !FSI end time
fsdt,0.01 !FSI delta time
fsor,fluid !FSI order of solution
fstr,solid, !Transient fluid for FSI analysis
antype,trans
fstr,fluid, !Transient structural for FSI analysis
deltim,0.01
flda,time,step,0.01
save
solve
save
fini
/solu

/post1
file,,rst
set,last
prnsol,u,sum
plnsol,u,sum
prnsol,v,sum
plnsol,v,sum
fini

大伙们可根据需要自行修改。来自猎手ytyudazhao

AaronSpark

谈谈做研究中的“扬长避短”问题
看到这个帖子时候我就在想，ansys不是做钢结构分析比较好吗？怎么还可以做流体。我好歹也作了几年流体，我们怎么谁也没用过？更有趣的是，还有人表漏出浓浓的兴趣，欲钻研一番，我就是指dollar了，呵呵。先不说你会否真的钻研ansys的流体计算功能，说说你这种想法吧。一句话：这是做研究的人常犯的一个错误。什么意思？
现在有很多软件、方法、理论、教科书、参考资料。他们各有各的长处。可能你恰好用其中的一种，觉得还很顺手，顺其自然地想到这个东西要是能解决一切问题多好，就在这时，传来喜讯，说你用的软件可以做某某了，于是你很雀跃，高兴万分。殊不知，这很可能会误导你，让你浪费很多时间后才发现，它好像没有期望的那样好用。例子就不用举了吧。实际上这个新功能能解决的问题可能早已经有了其他的更合适的而且解决的更好
工具。
这个错误还体现在查阅资料上面。问问自己是否有过这样的经历：查到一篇文献，看了半天没看懂，再查阅一篇并希望这篇文献能让你立刻明白？ 是有过这样的情况：导师定好你的课题后，你便疯狂地搜索资料并本能地希望得到的资料中就有你要做的东西？（或者是问别人，找高人并希望他一句话就让你开了窍。）呵呵，如果你真的搜到了这样的资料，你就哭吧——因为你必须要换题了。

所以，奉劝一句，一定要善于发现各种工具的长处，合理地利用他们，而不是用它的短处去费力不讨好地解决别的工具能轻而易举地解决的问题。所谓扬长避短。不是有那么一句话吗？工欲善其事，必先利其器，用到这里似乎不太搭边，我想说的意思是要解决好一个问题，最好用得手的好用的工具。