[发明专利]基于数值模拟的不同形貌微结构表面减阻效果的评价方法

摘要

本发明公开了一种基于数值模拟的不同形貌微结构表面减阻效果的评价方法，具体为：(1)建立模型：建立不同微结构表面上的流体模型，根据微结构参数调整流体模型；(2)网格划分：在Ansys的Icem模块中打开流体模型并进行网格划分，得到mesh文件；(3)求解运算：打开mesh文件，选择计算模型和施加边界条件后，求解得到case文件；(4)导出数据：将case文件中的数据导出，输出关键点处的速度和压力来反应减阻效果的数据；(5)处理数据：对上一步数据进行处理，对比光滑表面与微结构表面的压差值，计算得到减阻率，绘制数据图；(6)分析评价：对数据图形进行分析，寻找不同微结构表面的减阻规律，评价其减阻效果。

主权项

1.一种基于数值模拟的不同形貌微结构表面减阻效果的评价方法,其特征在于：(1)建立模型：采用Icem、Cad和Caxa软件建立不同微结构表面上的流体模型，根据微结构参数调整流体模型；(2)网格划分：在Ansys的Icem模块中打开步骤(1)所建立的微结构表面上的流体模型并进行网格划分，针对不同的微结构形貌采用不同的网格，需定义模型的出入口和壁面部分，对模型进行块的建立与划分，保证每个微结构作为一个独立的块，划分块之后设置网格信息将划分的块与各个部分进行关联，圆形微结构采用O形网格，三角状微结构采用Y形网格，矩形微结构采用四边形网格，得到mesh文件；(3)求解运算：在Fluent模块打开步骤(2)所得mesh文件，计算求解所使用的计算模型为层流L aminar和VOF模型，材料设置中添加液态水，相位设置中air为第一相，water‑liquid为第二相，边界条件采用速度入口与压力出口；(4)导出数据：将步骤(3)所得case文件进行后处理操作，输出关键点处的速度和压力来反应减阻效果的数据；(5)处理数据：对步骤(4)所得数据进行处理，对比光滑表面与微结构表面的压差值，并采用(ΔP光‑ΔP微)/ΔP光计算得到减阻率，采用Origin软件绘制数据图；(6)分析评价：对步骤(5)所得数据图形进行分析，寻找不同微结构表面的减阻规律，评价其减阻效果。