本案例演示利用Icepak定义trails、运行参数化计算以及计算结果后处理的一般过程。

对于拥有特定孔洞特征的格栅结构，通常需要确定其损失系数。本案例的目标为确定并最小化拥有六角孔洞的格栅损失系数。

内容包括：

• 定义参数以优化设计
• 定义需要优化的主函数及复合函数
• 参数求解计算
• 输出并显示参数化结果

1 问题描述

计算模型如下图所示。案例模型长160 mm，几何两端分别为入口及出口（其截面尺寸7.363 x 12.7 mm），侧边为4个对称面。该模型中部放置了六角格栅的一部分。

2 创建工程

• 启动Icepak，点击Unpack按钮解压文件loss-coefficient.tzr

计算模型如下图所示。

局部采用opening模拟通道，如下图所示。

3 定义参数

定义损失系数K为： 

• 点击菜单Solve → Define report弹出设置对话框

• 双击模型树节点cabinet_default_side_minx弹出设置对话框，如下图所示在Properties标签页中设置X Velocity为$Re*1.84e-5/9.322e-3

• 点击按钮Update弹出初始值设置对话框，如下图所示，设置变量Re的初始值为10

• 点击菜单Solve → Define trials弹出设置对话框，如下图所示在Setup标签页中激活选项Parametric trials及All combinations

• 进入Design variables标签页，如下图所示设置离散值为10 50 100 500 1000

• 进入Trials标签页，如下图所示进行设置

• 进入标签页Functions，如下图所示定义主变量Pstat_in

• 相同方式定义主变量Pstat_out

• 定义主变量Uave_in

• 定义主变量Uave_out

• 如下图所示定义衍生变量Pdyn_in为0.5*1.1614*$Uave_in*$Uave_in

• 相同方式定义其它衍生变量，如下图所示

• 点击按钮Done关闭对话框

4 生成网格

• 打开Mesh control对话框，如下图所示采用默认设置，点击按钮Generate…生成计算网格

计算网格如下图所示。

局部查看格栅结构，如下图所示。

5 计算参数设置

• 双击模型树节点Basic parameters，如下图所示设置参数面板

• 鼠标双击模型树节点Basic settings，如下图所示，设置迭代次数为500

• 鼠标双击模型树节点Parallel settings，弹出面板中设置并行计算参数，如下图所示

• 选择菜单Solve → Run optimization打开参数计算对话框

• 如下图所示，点击按钮Run开始参数计算

6 计算结果

计算完毕后可查看计算结果，如下图所示显示Re取不同数值时对应的损失系数

• 点击Plot按钮，打开设置对话框，如下图所示设置变量Re为x变量

• 选择变量Kfact为Y变量

• 显示Kfact-Re关系曲线图如下图所示

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道