柴油机燃烧过程的FIRE仿真分析

柴油机燃烧过程的仿真分析 北京理工大学机械与车辆工程学院 计算机应用与仿真中心 Au. Tiger （ 运用 Fire 进行燃烧过程分析时，对于与燃烧有关的参数的设置，这里的分析将有一定的指导意义。这里所描述的，既可以说是参数对燃烧过程的影响，也可以说是运用 Fire 进行燃烧过程分析的指南。） 基本操作 Fire自带的网格划分工具可以划分质量很高的六面体网格，但是数量巨大；如果和Hy permesh 结合可以达到较好的效果，详细过程参见仿真论坛中关于 FIRE 的讨论版。 由于本人对 Fire 本身建模、划网格的功能不十分熟练，因此大多在 ProE 或 IDEAS 中建模、在 IDEAS 中划网格，然后导出.u nv 格式的网格供 Fire 使用。网格的局部细化等在 Fire中使用 Mesh Tools 中的 Refine 工具完成。ICEM-CFD 划分网格的功能也很强大，比I-DEAS显得稍微快一些，而且适合划分复杂结构的六面体网格，结束后可以导出 Nastran 格式的网格供 Fire 使用。 个人认为，较好的网格标准是：尽量是六面体单元（一个六面体单元最少可以分成五个四面体单元，一般是分成六个四面体单元，也就是说采用六面体单元能够显著降低计算规模，从而减少计算机时）；单个六面体单元的长宽高之间的比例越接近1 愈好，不要超过 10；单个六面体单元的棱与棱之间的夹角越接近90 度越好，夹角不要低于 15 度，也就是说正方体是最好的六面体单元；单个四面体单元中最好的正四面体，实际要求就是面容比越小越好； 对于整个模型，要求相邻的单元之间大小（长宽高）不能相差太大，一样大小最好，必要时要均匀过度。 Geo Check 中的 distance 工具可用于获取节点坐标、测量节点之间的距离。 Fire 中的默认单位为国际单位。 模型导入Fire 中后，需要作适当的处理，原因是：流体计算是很费计算机时的运算，因此网格数量越小越能够很快得到结果，尤其是初期的趋势分析中（后期的精确计算需要较密集的网格保证精度）；模型中可能存在疏密不一致的情况——相邻两层网格的大小相差很大；模型中网格大小可能不适合所模拟的情况，例如含喷油的计算中网格大小大约是喷孔大小的 4 到 6 倍为佳，因此需要调整网格大小；……导入的网格最好是在划分网格的工具中就检查好没有坏单元的，如果有最好处理掉再导入。导入后，首先就是利用 Fame 工具中的Mesh Tools 下的 refine 工具细化或粗化网格，我以为Redimension 是最好用的，它可以很方便地改...