如何在ANSYS中指定单元类型？

定义工作文件名和工作标题。

定义工作文件名：依次选择Utility Menu→File→Change Jobname，会出现“Change Jobname”对话框，在对话框中输入工作文件名“DUCT1”，并将“NEW log and error files”设置为“Yes”，如图5-4所示，单击“OK”按钮关闭对话框。

图5-4 输入工作名对话框

定义工作标题：依次选择Utility Menu→File→Change Title，会出现“Change Title”对话框，在对话框中输入工作标题“Laminar Flow Analyses in a 2-D Duct”，如图5-5所示，单击“OK”按钮关闭对话框。

设置参数选择：依次选择Main Menu→Preferences，会出现“Preferences for GUI Filtering”对话框，选择“FLOTRAN CFD”，如图5-6所示，单击“OK”按钮关闭该对话框。

定义单元类型。

指定单元类型：依次选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit Delete，会弹出“Element Types”对话框，如图5-7所示。

单击“Add”按钮，会弹出“Library of Element Types”对话框。

图5-5 “Change Title”对话框

图5-6 “Preferences for GUI Filtering”对话框

在“Library of Element Types”列表框中选择“FLOTRAN CFD和2D FLOTRAN141”，在“Element type reference number”文本框中输入1，如图5-8所示。单击“OK”按钮关闭“Library of Element Types”对话框。

图5-7 “Element Types”对话框

图5-8 “Library of Element Types”对话框

单击“Close”按钮，关闭“Element Types”对话框。

建立几何模型。

建立入口处矩形面模型：依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Rectangle→By Dimensions，会弹出“Create Rectangle by Dimensions”对话框，如图5-9所示。

在“Create Rectangle by Dimensions”对话框中，依次输入X1=0、X2=4和Y1=0、Y2=1，如图5-9所示。

图5-9 “Create Rectangle by Dimensions”对话框

单击“Apply”按钮，继续建立出口处矩形面模型。在Create Rectangle by Dimensions对话框中，依次输入X1=6、X2=10和Y1=0、Y2=2.5。

单击“OK”按钮，关闭“Create Rectangle by Dimensions”对话框。单击“SAVE_DB”保存。

建立过渡线模型：依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Tan to 2 Lines命令，弹出“拾取”对话框，如图5-10所示。

拾取入口矩形（左边）的上边界，单击“OK”按钮。拾取入口矩形（左边）的上边界的右端点，单击“OK”按钮。

拾取出口矩形（右边）的上边界，单击“OK”按钮。拾取出口矩形（右边）的上边界的左端点，单击“OK”按钮。会生成一条光滑连接入口和出口的曲线，如图5-11所示。单击“OK”按钮，退出拾取对话框。

图5-10 “拾取”对话框

图5-11 连接入口和出口的曲线

建立过渡面模型：依次选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→Through KPs，会弹出“拾取对”话框，如图5-12所示。拾取入口矩形的右边两个关键点和出口矩形的左边两个关键点，单击“OK”按钮，生成过渡面模型，如图5-13所示。

图5-12 “拾取”对话框

(www.xing528.com)

图5-13 生成过渡面模型

划分网格。

定义单元网格密度：依次选择Utility Menu→Plot→Lines，重新绘制直线和曲线，如图5-14所示。依次选择Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool，会弹出“MeshTool”对话框，如图5-15所示。

图5-14 重新绘制直线和曲线

图5-15 “MeshTool”对话框

在“MeshTool”对话框中单击Lines→Set按钮，会弹出拾取对话框，如图5-16所示。拾取入口矩形的上下边，单击“Apply”按钮，会弹出“Element Sizes on Picked Lines”对话框，如图5-17所示。

在“NDIVNO.of element divisions”中输入15，在“SPACE Spacing ratio”中输入-2（这样设置使得直线两端的网格密度较大，中间网格密度较小），单击“Apply”按钮。

拾取过渡面积的上下两条曲线和直线，单击“Apply”按钮，弹出如图5-17所示的对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入12，在“SPACE Spacing ratio”中输入1（这样设置使得直线被均匀划分），单击“Apply”按钮。

拾取出口矩形的上下两条直线，单击“Apply”按钮，弹出如图5-17所示的对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入15，在“SPACE Spacing ratio”中输入3（这样设置使得直线左端的网格稀疏，而右边的网格较密集），单击“OK”按钮。

注意到出口矩形上边的网格尺寸划分密度没有偏向出口，这需要额外的操作处理。在“MeshTool”面板单击Lines→Flip按钮，弹出拾取对话框。拾取出口矩形上边，单击“OK”按钮。

定义横向网格密度。在MeshTool对话框中单击“Lines→Set”按钮，弹出拾取对话框。拾取图形窗口的4条垂直直线，单击“OK”按钮，弹出如图5-17所示对话框。在“NDIVNO.of element divisions”中输入15，在“SPACE Spacing ratio”中输入-2（这样设置使得直线左端的网格密度较大，中间网格密度较小），单击“OK”按钮。

图5-16 拾取对话框

图5-17 “Element Sizes on Picked Lines”对话框

划分单元网格：在“MeshTool”对话框中单击“Mapped”按钮，以选择映射网络划分方式。单击“Mesh”按钮，会弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮，进行映射网格划分，得到如图5-18所示的网格。

在工具条建立命令按钮：依次选择Utility Menu→MenuCtrls→Edit Toolbar，弹出如图5-19所示的对话框。在“Selection”中*ABBR后输入“tri，/triad，off”，单击“Accept”按钮，在工具条中生成“TRI”按钮。单击“Close”按钮关闭“Edit Toolbar”对话框。在“ANSYS”工具条单击“TRI”按钮，执行/trid，off命令。

依次选择Utility Menu→Plot→Lines，重新绘制直线和曲线。

图5-18 单元网格

图5-19 在工具条中建立命令按钮

定义边界条件。

定义来流速度：依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Velocity→On Lines，会弹出拾取对话框。拾取入口矩形的左边，单击“OK”按钮，弹出“Apply VELO load on lines”对话框，如图5-20所示。在“VX Load value”中输入1，“VY a load value”中输入0。单击“OK”按钮关闭“Apply VELO load on lines”对话框。定义来流速度在X方向速度为1in/s，Y方向速度为0。

定义管道上下边的粘附条件：依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Velocity→On Lines，会弹出“拾取”对话框。拾取流场区域上下的6条直线或曲线，单击“OK”按钮，会弹出如图5-20所示的对话框。在“VX Load value”中输入0，“VY a load value”中输入0，单击“OK”按钮关闭“Apply VELO load onlines”对话框。

图5-20 “Apply VELO load on lines”对话框

定义出口处的压力边界条件：依次选择Main Menu→Preprocessor→Loads→Define Loads→Apply→Fluid/CFD→Pressure DOF→On Lines，会弹出拾取对话框。拾取出口矩形的右边，单击“OK”按钮，弹出“Apply PRE Sonlines”对话框，如图5-21所示。在“Apply PRES on lines”对话框中“PRES Pressure value”后输入0，单击“OK”按钮。

得到如图5-22所示的边界条件。单击“ANSYS”工具条的“SAVE_DB”按钮保存数据。

图5-21 Apply PRES on lines对话框

图5-22 边界条件