现代机械设计中的数值模拟和软件

jyxong

　　数值模拟离不开软件，商用软件方便、可靠，通用性强，信任度高，现在计算流体力学的公认、通用的商用软件有FLUENT，STAR CD和PHEONIX等，目前最流行的是FLUENT，其最新版为FLUENT6.1，其前、后处理很好，且和其它软件连接也方便。但有了软件和会数值计算的人，不等于就可顺利进行风机性能预估数值模拟，更不是一劳永逸，因为有以下困难：
9 P) o1 [+ j; a/ h3 e　　1、对整机流场数值模拟的前处理-几何建模和网格生成不太容易，建模要考虑模拟实际的实验装置和边界条件处理，所以整机前、后还需附加管道或风室，建模不当则全功尽弃。网格生成则受目前计算条件限制，网格点一般小于100万个，这么多网格点对于整机模拟只能用局部加密网格，在物面附近和叶片前后及间隙中加密，如何加密和生成网格需要有风机计算的经验和技巧，否则会严重影响计算的准确性和稳定性；|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/
　　2、正如前述，成功的风机流场数值模拟的前提是需要有一个好的气动力设计，确保风机所有流道中只发生小的分离。在优化计算时，还需要不断地分析流场、改变设计参数和改进工程设计，所以要求计算人员不仅熟悉复杂流动计算，还要有丰富的工程设计经验，这样的条件并不容易满足；
- w2 b4 q8 e9 w$ d$ W　　3、数值模拟结果和实验数据吻合也是不容易的，因为数值模拟结果对建模、网格、边界条件处理、湍流模式选取和数据处理等均很敏感。根据我们的经验，即使有了合适的商用或专用软件，按目前的计算条件在风机设计工况附近，数值预报风机的总体性能参数，如风量、全压、静压和效率可以和性能试验结果吻合很好，但需要有多次工程设计、数值模拟和样机试验的循环才能做到，这需要时间和钱财。
【MechNet】
* O5 o: b( a9 V* B% M文章关键词： 现代机械设计   数值模拟