王天利　海超　張波　劉苑

摘要：對(duì)比多參考坐標(biāo)系（Multiple Reference Frame， MRF）模型和滑移網(wǎng)格模型（Sliding Mesh Model， SMM）在分析中的差異，分別應(yīng)用FLUENT中的三維N-S方程和RNG湍流模型，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的靜止和旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬，得到流道內(nèi)空氣的質(zhì)量流量及風(fēng)扇葉片表面的壓力和速度矢量分布.SMM的結(jié)果更接近真實(shí)結(jié)果；根據(jù)SMM得出的結(jié)果說明MRF模型在工程領(lǐng)域的應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：汽車； 發(fā)動(dòng)機(jī)； 冷卻風(fēng)扇； 多參考坐標(biāo)系模型； 滑移網(wǎng)格模型； CFD； FLUENT

中圖分類號(hào)： U464.138.4；TB115.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

4 結(jié) 論

運(yùn)用MRF模型和SMM對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行

分析，在相同的計(jì)算網(wǎng)格、邊界條件、湍流模型和計(jì)算設(shè)備等條件下，可以得出以下結(jié)論.

（1）SMM相比MRF模型用時(shí)較長.

當(dāng)MRF模型使用1.2 GB內(nèi)存而SMM使用1.8 GB內(nèi)存時(shí)，

SMM計(jì)算所消耗的時(shí)間約為MRF模型的3～4倍，可以看出SMM占用內(nèi)存明顯多于MRF模型.

（2）選取3種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速800，2 800和3 500 r/min，風(fēng)扇出口流量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，2種方法結(jié)算結(jié)果偏差在5%左右.

（3）由風(fēng)扇葉片壓力云圖分析可知，SMM計(jì)算方法比較真實(shí)，結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)情況，計(jì)算精度高.

因此，在考慮節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本及對(duì)計(jì)算精度要求不高時(shí)，如在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中可以使用MRF模型，在工程上亦可運(yùn)用MRF模型進(jìn)行仿真.

參考文獻(xiàn)：

[1]

楊建國， 張兆營， 鞠曉麗， 等. 工程流體力學(xué)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2010： 248-249.

[2] 張英朝. 汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2011： 11.

[3] 王福軍. 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析： CFD軟件原理與應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2010： 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入門與進(jìn)階教程[M]. 北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2008： 206-210.

[5] 何煒， 馬靜， 王東， 等. 多參考坐標(biāo)系法和滑移網(wǎng)格法在汽車前端進(jìn)氣數(shù)值模擬中的比較[J]. 計(jì)算機(jī)輔助工程， 2007， 16（3）： 96-100.

HE Wei， MA Jing， WANG Dong， et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng， 2007， 16（3）： 96-100.

（編輯 武曉英）

摘要：對(duì)比多參考坐標(biāo)系（Multiple Reference Frame， MRF）模型和滑移網(wǎng)格模型（Sliding Mesh Model， SMM）在分析中的差異，分別應(yīng)用FLUENT中的三維N-S方程和RNG湍流模型，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的靜止和旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬，得到流道內(nèi)空氣的質(zhì)量流量及風(fēng)扇葉片表面的壓力和速度矢量分布.SMM的結(jié)果更接近真實(shí)結(jié)果；根據(jù)SMM得出的結(jié)果說明MRF模型在工程領(lǐng)域的應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：汽車； 發(fā)動(dòng)機(jī)； 冷卻風(fēng)扇； 多參考坐標(biāo)系模型； 滑移網(wǎng)格模型； CFD； FLUENT

中圖分類號(hào)： U464.138.4；TB115.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

4 結(jié) 論

運(yùn)用MRF模型和SMM對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行

分析，在相同的計(jì)算網(wǎng)格、邊界條件、湍流模型和計(jì)算設(shè)備等條件下，可以得出以下結(jié)論.

（1）SMM相比MRF模型用時(shí)較長.

當(dāng)MRF模型使用1.2 GB內(nèi)存而SMM使用1.8 GB內(nèi)存時(shí)，

SMM計(jì)算所消耗的時(shí)間約為MRF模型的3～4倍，可以看出SMM占用內(nèi)存明顯多于MRF模型.

（2）選取3種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速800，2 800和3 500 r/min，風(fēng)扇出口流量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，2種方法結(jié)算結(jié)果偏差在5%左右.

（3）由風(fēng)扇葉片壓力云圖分析可知，SMM計(jì)算方法比較真實(shí)，結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)情況，計(jì)算精度高.

因此，在考慮節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本及對(duì)計(jì)算精度要求不高時(shí)，如在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中可以使用MRF模型，在工程上亦可運(yùn)用MRF模型進(jìn)行仿真.

參考文獻(xiàn)：

[1]

楊建國， 張兆營， 鞠曉麗， 等. 工程流體力學(xué)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2010： 248-249.

[2] 張英朝. 汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2011： 11.

[3] 王福軍. 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析： CFD軟件原理與應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2010： 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入門與進(jìn)階教程[M]. 北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2008： 206-210.

[5] 何煒， 馬靜， 王東， 等. 多參考坐標(biāo)系法和滑移網(wǎng)格法在汽車前端進(jìn)氣數(shù)值模擬中的比較[J]. 計(jì)算機(jī)輔助工程， 2007， 16（3）： 96-100.

HE Wei， MA Jing， WANG Dong， et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng， 2007， 16（3）： 96-100.

（編輯 武曉英）

摘要：對(duì)比多參考坐標(biāo)系（Multiple Reference Frame， MRF）模型和滑移網(wǎng)格模型（Sliding Mesh Model， SMM）在分析中的差異，分別應(yīng)用FLUENT中的三維N-S方程和RNG湍流模型，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的靜止和旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行數(shù)值模擬，得到流道內(nèi)空氣的質(zhì)量流量及風(fēng)扇葉片表面的壓力和速度矢量分布.SMM的結(jié)果更接近真實(shí)結(jié)果；根據(jù)SMM得出的結(jié)果說明MRF模型在工程領(lǐng)域的應(yīng)用.

關(guān)鍵詞：汽車； 發(fā)動(dòng)機(jī)； 冷卻風(fēng)扇； 多參考坐標(biāo)系模型； 滑移網(wǎng)格模型； CFD； FLUENT

中圖分類號(hào)： U464.138.4；TB115.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

4 結(jié) 論

運(yùn)用MRF模型和SMM對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇進(jìn)行

分析，在相同的計(jì)算網(wǎng)格、邊界條件、湍流模型和計(jì)算設(shè)備等條件下，可以得出以下結(jié)論.

（1）SMM相比MRF模型用時(shí)較長.

當(dāng)MRF模型使用1.2 GB內(nèi)存而SMM使用1.8 GB內(nèi)存時(shí)，

SMM計(jì)算所消耗的時(shí)間約為MRF模型的3～4倍，可以看出SMM占用內(nèi)存明顯多于MRF模型.

（2）選取3種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速800，2 800和3 500 r/min，風(fēng)扇出口流量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，2種方法結(jié)算結(jié)果偏差在5%左右.

（3）由風(fēng)扇葉片壓力云圖分析可知，SMM計(jì)算方法比較真實(shí)，結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)情況，計(jì)算精度高.

因此，在考慮節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本及對(duì)計(jì)算精度要求不高時(shí)，如在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析中可以使用MRF模型，在工程上亦可運(yùn)用MRF模型進(jìn)行仿真.

參考文獻(xiàn)：

[1]

楊建國， 張兆營， 鞠曉麗， 等. 工程流體力學(xué)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2010： 248-249.

[2] 張英朝. 汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬技術(shù)[M]. 北京： 北京大學(xué)出版社， 2011： 11.

[3] 王福軍. 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析： CFD軟件原理與應(yīng)用[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2010： 115-125.

[4] 于勇. FLUENT入門與進(jìn)階教程[M]. 北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2008： 206-210.

[5] 何煒， 馬靜， 王東， 等. 多參考坐標(biāo)系法和滑移網(wǎng)格法在汽車前端進(jìn)氣數(shù)值模擬中的比較[J]. 計(jì)算機(jī)輔助工程， 2007， 16（3）： 96-100.

HE Wei， MA Jing， WANG Dong， et al. Comparing MRF method with sliding mesh for automotive front end airflow simulation[J]. Comput Aided Eng， 2007， 16（3）： 96-100.

（編輯 武曉英）