我一直有一个对经典的汽车。他们是有趣的欣赏,开车和工作,但有时他们缺乏现代汽车的舒适。驾驶一辆没有空调在炎热的夏季使我测试许多窗口配置保持凉爽的内部温度不吹风性皮肤伤在脸上。我已决定使用SOLIDWORKS流模拟把我的窗口配置假设测试。
SOLIDWORKS流模拟计算流体动力学的工具,可以添加到你的SOLIDWORKS环境,并且可以计算产品性能。SOLIDWORKS流模拟,我将运行参数模拟的窗户都打开看哪个配置不同数量将冷却车最快的而不是司机的不舒服。
模型制备
首先,我不得不准备流仿真模型。这意味着移除任何微小细节,确保水密SOLIDWORKS模型。在我的模型中,我不得不关闭小通风口的前面的车和一些内部蛀牙。对模型进行适当的修改后,检查工具可以用来验证如果流模拟的模型是可用的。
这个检查工具也有另一个强大的功能。您可以创建一个固体的液体体积和用它来生成一个定制的网格,建立初始流体体积的条件,并创建一个目标。使用配置的汽车与关闭的窗口,我曾经检查工具来创建一个实体的内部体积的汽车中使用pre和仿真的后处理。适当的复选框,创建一个新文件从空置的空间内的模型。
现在是时候建立我的模拟。跳地一头扎进软件之前,有几个关键的问题我想要回答这些问题研究本身的设置。
仿真设置
我想回答的问题在模拟包括:
- 多长时间给车降温与窗户打开一个稳定的温度以100公里/小时?
- 风力在司机的头上是什么?
- 我算出理想的窗口配置车辆保持空气流通,减少内部温度没有将一个不舒服的风荷载应用于司机吗?
这些问题会使某些设置和属性的研究。
因为我想知道时间冷却汽车的出租车,我必须运行一个时间学习。模拟风力大部分环境,我将设置环境流体速度所需的车辆速度。力的目标将被设置在司机的头,另一个用于大部分车辆内的液体体积的环境温度。参数研究将用于改变窗口配置通过操纵一个维度。这个参数研究将与不同的维度值运行一系列的模拟和显示的目标参数。
现在我知道我想要从我的模拟和我需要的选项和参数设置,让我们看看这个过程。
模拟过程
以恒定的速度,来模拟汽车驾驶环境流体条件设置的速度100公里/小时。这样做是在初始条件下的一般设置选项卡。在分析类型选项卡上,应该检查的时间框所以结果可以在不同的物理时间步长。
在计算控制选项菜单中,您可以设置完成条件,指定何时停止运行仿真。使用标准停止复选框,仿真目标后会停止聚合或300年代(5分钟)的物理时间已经过去了。由于仿真时间,保存条件需要在特定的时间步骤。所以您可以查看结果中设置的保存条件计算节约控制选项选项卡。使用周期的物理时间步长15秒将保存完整的流结果每15秒。
接下来,设置初始条件内空气的车辆。这就是流体的身体检查工具创建的。使用初始条件工具,汽车内的流动参数为0速度和热力学参数的初始温度40°C。
仿真的目标是稳定温度的内部体积和空军应用于球体代表司机的头。这些目标用于研究收敛和容易观察的值。稳定温度的内部体积,体积平均温度的目标需要设置在体液的身体。了解风力在司机的头,创建一个球面上的身体代表头部表面的目标。
毕竟,这些条件是时候看看网。手工网将用于生成基本网和一些渠道细化在windows的差距。当地网可以被添加到内部流体体积的身体和周围的表面窗口开口。全球网将流体的身体外的元素保持在规定的大小和局部网格将增加该决议在感兴趣的领域,窗户开口和内部流体,见下图。
这项研究的结果
在这个阶段,最好运行仿真,以确保它解决的和没有错误的设置。感兴趣的结果所花费的时间稳定的内部温度和力量在司机的头上。这些数据都是来自创建一个目标。我假设理想情况下冷却汽车从40°C到21°C在大约80秒只分配0.002磅力的司机。模拟解决了,结果是现实的,所以是时候设置参数研究。
这是一个阴谋所产生的目标SOLIDWORKS流模拟显示的时间冷却室内的温度。
参数研究
实验设计和优化的研究将参数研究中使用的类型。这将允许我改变多个输入变量来创建不同的模拟场景。尺寸控制窗口打开的数量将被设置为从2英寸到10英寸。
实验是在场景中创建选项卡使用找到最小化两个目标最优标准。实验输入框的数量设置为35将产生很好的理解的输入变量影响的目标。运行时间的实验后,生成大量的数据但SOLIDWORKS流模拟,可方便地导出到excel。Excel可以很容易地过滤实验,把过高的风荷载的头表和视图所需的数据,总结或图形格式。下面是一个图形表示的温度和时间的研究结果可以接受的风力。
进一步筛选数据的最佳窗口配置,模拟的配置,发现风力为0.003磅,最低温度为20.51°C,只花了23 s获得温度低于21°C。这个理想配置有司机的前窗完全关闭,前排乘客窗户开了大约8英寸,和两个后窗打开10。
未来的考虑
更好地改善这个实验,我想完全模型的内部车辆看到几何的变化如何影响流。我还想模拟慢车速和热室内的温度来理解这些变量如何影响结果。添加一个初始温度对室内表面还可以提高研究的现实主义。留下你的评论,如果你希望看到这个模拟进一步推动。
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