本文描述利用ANSYS CFD系列模块进行F1赛车外流场计算的完整过程，内容包括利用SCDM进行几何处理，利用Fluent Meshing的watertight流程生成计算网格，利用Fluent进行流场计算等。

案例几何模型如图所示。本案例几何模型来自Grabcad网站。

1 几何模型

将几何文件导入到SCDM中，几何模型是完整的实体，无需进行缝合操作。

利用组合将这6个体合并在一起，发现车子的后轮与车体之间存在间隙。

另一侧的轮子采用相同方式。然后将实体合并到一起，最终完成合并的模型如下图所示。

注：

将模型合并到一起并不是必须的，不过将模型合并在一起有利于确保几何是封闭的。

”

2 简化几何

• 去除模型中的一些圆角特征。

• 继续清理圆角。

• 清理车顶部的不必要细小特征

• 清理车身圆角

简化完毕后的几何模型如下图所示。

3 创建流场计算域

• 利用外壳命令，采用下图所示尺寸创建外部流场

• 利用模型对称性，采用分割主体命令分割几何模型，分割完毕后的几何模型如下图所示

• 创建一个底部面偏移120 mm的平面，切割计算域模型，制造出轮胎压地的效果，切割完毕后的几何模型如下图所示

• 轮胎与地面相切位置倒角35 mm

处理完毕后车轮与地面接触位置如下图所示。

注：

倒角的目的是为了避免低质量网格。

”

4 创建BOI几何

BOI几何的目的是为了对车体局部细小特征进行网格加密。

• 部分BOI几何如下图所示

注：

具体BOI可以查看文末提供的几何文件。

”

• 为几何边界命名

• 利用菜单直接切换到Fluent Meshing的watertight工作流程

5 网格划分

• 为几何fluid:fluid-fluid添加网格尺寸80 mm

• 指定car_body面尺寸40 mm

• 指定boi:boi-boi_body的BOI尺寸为40 mm

• 指定boi:boi-wake的BOI尺寸为20 mm

• 指定boi:boi-wheel1及boi:boi-wheel2的BOI尺寸为10 mm

• 指定boi:boi-boi1~boi:boi-boi7的BOI尺寸为5 mm

• 指定面网格尺寸最小值为10 mm，最大值为120 mm，点击按钮Generate the Surface Mesh生成面网格

• 鼠标右键选择节点Generate the Surface Mesh，选择菜单Insert Next Task → Improve Surface Mesh插入节点

• 选择节点Improve Surface Mesh，指定面网格质量0.7，点击按钮Improve Surface Mesh提高网格质量

• 按下图所示参数进行几何描述

• 如下图所示指定边界类型

• 指定计算区域类型

• 指定边界层网格信息，如下图所示

• 指定体网格参数，这里采用poly-hexcore网格，点击按钮Generate the Volume Mesh生成体网格

• 生成网格3101896个

• 右键选择Generate the Volume Mesh，点击菜单项Insert Next Task → Improve Volume Mesh添加节点

• 指定网格质量下限为0.15，点击按钮Improve Volume Mesh提升网格质量

• 完成的体网格如下图所示

• 点击按钮Switch to Solution切换至Solution模式

6 Fluent设置

• 设置入口速度80 m/s

• 进行初始化

• 指定迭代300步

• 对称面上速度分布

• 车身上压力分布

• 三方向分力

三分力统计结果（负值表示方向）：

注意这里计算的是一半模型，整车受力是此值的两倍。

动手党专区：

手残党专区：

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道