本教程演示了血管内血液流动模拟。
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 2019→Workbench命令,启动Workbench 2019,进入ANSYS Workbench 2019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)分别右键选择管道入口和出口,在弹出快捷菜单中选择Create Named Selection,弹出Selection Name对话框,输入名称inlet,outlet-1,outlet-2和wall,单击OK按钮确认。
(3)右键单击模型树中Mesh选项,依次选择Mesh→Insert→Inflation。boundary选择管道壁面,在Maximum Layers中输入5。
(4)网格参数设置,在Element Size中输入2mm,在Quality中,Smoothing选择High。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
4 设置材料
(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)单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit,弹出Create/Edit Materials(材料)对话框。设置新物质blood,density填入1060,Cp填入3513,Thermal Conductivity填入0.44,Viscosity填入0.003,单击Change/Create按钮确认。
5 定义模型
(1)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Steady。
(2)在模型设定面板Models中双击Energy,激活能量方程。
(3)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。
6 设置边界条件
(1)单击主菜单中Setting Up Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。
(2)在边界条件面板中,双击inlet弹出边界条件设置对话框。Velocity Magnitude输入0.3,Temperature输入310,单击OK按钮确认退出。
7 初始条件
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Hyper Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。
8 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Number of Iterations中输入1000,单击Calculate开始计算。
9 结果后处理
(1)双击A6栏Results项,进入CFD-Post界面。
(2)显示流动云图。
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本篇文章来源于微信公众号: 南流坊
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