Описание програмного модуля ICEM CFD

Введение 3
1. Внешний вид ANSYS Fluent 2020 R1 7
2. Улучшения в моделировании физики 10
3. Методы VOF и VOF-to-DPM 15
4. Модель FGM 19
Список литературы

Вычислительный эксперимент может проводиться на разных стадиях проработки проекта как в дополнение к физическому модельному эксперименту, так и независимо от него. Применение методик вычислительного аэрогидродинамического эксперимента в создании новой техники включает в себя следующие этапы.
а) Разработку методики решения задачи, заключающейся в определении размеров и геометрии расчетной области, подборе моделей исследуемых сред, граничных и начальных условий, алгоритмов численного решения, моделей турбулентности, шагов дискретизации по времени и по пространству и т.д. Исследования проводятся на ряде упрощенных моделей (плоские постановки задачи, модели с более простой геометрией, модели, в которых ряд элементов заменен искусственными граничными условиями, и т.д.). По результатам исследований с учетом имеющихся вычислительных мощностей строится наиболее полная модель (или ряд моделей) объекта. На основании вычислительного эксперимента делаются выводы о недостатках в работе отдельных элементов.
б) Верификацию результатов моделирования с результатами модельных или натурных испытаний.
в) Работу над отдельными элементами исследуемого объекта по созданной методике, поиск рациональных конструктивных решений. В модель вносятся геометрические и структурные изменения. По разработанной схеме просчитывается ряд вариантов, строятся кривые поведения отдельных характеристик исследуемого объекта. По результатам вычислительного эксперимента принимается решение об изменении элементов объекта.
г) Верификацию результатов моделирования с результатами модельных или натурных испытаний после реализации конструктивных изменений объекта.
Таким образом, проведение вычислительного эксперимента позволяет расширить проектное поле исследований, сократить количество физических модельных экспериментов, а в ряде случаев является единственным способом исследования: дает возможность получить нагрузки на отдельные элементы конструкции, подробно исследовать поля скоростей, давлений и т.д.
ANSYS ICEM CFD — это пакет, предоставляющий современные методы построения геометрической модели, создания и оптимизации сетки, а также средства постпроцессинга.
ANSYS ICEM CFD представляет наиболее полный на сегодняшнее время набор инструментов построения геометрической модели «с нуля» и создание расчетной сетки. В пакете обеспечены передовые инструментальные средства для импорта и создания геометрии, генерации и оптимизации сетки, а также экспорта сеточной модели. ANSYS ICEM CFD позволяет строить геометрию модели любой сложности (начиная от простых 2d моделей и заканчивая весьма сложными 3d моделями интересных форм), делить ее для удобства на части, а также получать информацию по построенной модели. С его помощью можно создать расчетную сетку любого типа, от структурированной многоблочной сетки до неструктурированной гекса - или тетраэдрической или гибридной сетки. Помимо этого ANSYS ICEM CFD имеет средства анализа качества построенной сетки, а также позволяет корректировать подобласти сетки при необходимости.
Созданная с помощью данного пакета сетка может быть использована при решении различных классов задач: механика жидкостей и газов, механика деформируемого твердого тела, расчет электромагнитных полей, распределение теплового потока и др. где используются методы конечных элементов (или методы конечных объемов).

Создание и освоение ряда численных методов по решению общих уравнений движения жидкости, комплексов вычислительной механики, внедрение многопроцессорных технологий расчетов делают возможным применение методов вычислительного эксперимента при решении задач аэрогидродинамики в наиболее полных постановках.