指定物理模型和全局参数

本教程需要两个物理连续体,一个用于固体歧管区域,另一个用于流经它的流体。同时为物理连续体和兼容能量模型选择了非稳态时间模型。

为歧管内的排气选择物理模型:
  1. 连续体 > 物理 1 节点重命名为物理流体
  2. 对于物理连续体,连续体 > 物理流体,按顺序选择以下模型:
    组合框 模型
    空间 三维(自动选择)
    材料 气体
    时间 隐式非稳态
    流体 分离流
    状态方程 理想气体
    能量 分离流体温度
    粘滞态 湍流

    雷诺平均纳维-斯托克斯(自动选择)

    雷诺平均湍流 K-Epsilon 湍流

    两层全 y+ 壁面处理(自动选择)

    壁面距离(自动选择)

    可实现的 K-Epsilon 两层模型(自动选择)

为固体歧管定义物理连续体:
  1. 创建一个名为物理固体的物理连续体。
  2. 对于物理连续体,连续体 > 物理固体,按顺序选择以下模型:

    组合框

    模型

    空间 三维
    材料 固体
    时间 隐式非稳态
    可选模型 分离固体能量

    梯度(自动选择)

    状态方程 恒密度
  3. 右键单击模型 > 固体 > Al 节点并选择替换为...
  4. 替换材料对话框中,展开材料数据库节点并选择标准 > 固体 > 球墨铸铁
  5. 选择区域 > 歧管固体节点并将物理连续体设为物理固体
由于本教程是关联往复发动机定义的,因此使用度曲柄角度而不是秒来定义持续时间。此处,可以使用全局参数定义对应于发动机运动的 1 度 CA 和发动机循环长度的时间。流体边界条件取自循环长度为 720 度 CA,旋转速率为 1400 rpm 的发动机。
  1. 创建曲柄角度时间的参数:
    1. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量
    2. 标量节点重命名为 CrankAngleTime,然后按如下所示设置属性:
      属性 设置
      1/(6*1400)
      量纲 时间
  2. 创建流体求解的时间步长的参数:
    1. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量
    2. 标量节点重命名为 FluidTimeStep,然后按如下所示设置属性:
      属性 设置
      2*${CrankAngleTime(s)}
      量纲 时间
  3. 创建循环长度的参数:
    1. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量
    2. 标量节点重命名为 FluidCycleLength,然后按如下所示设置属性:
      属性 设置
      720*${CrankAngleTime(s)}
      量纲 时间
  4. 创建固体求解的时间步长的参数:
    1. 右键单击自动化 > 参数节点并选择新建 > 标量
    2. 标量节点重命名为 SolidTimeStep,然后按如下所示设置属性:
      属性 设置
      2*${FluidCycleLength(s)}
      量纲 时间
  5. 保存模拟。