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前言
本案例針對不同網格類型及網格數目進行初步的分析,且流場區域的大小及網格尺寸的對應大小等都會對分析結果有部分差異,另外以對稱性來看,車輛可以僅進行中間對稱做半流場分析即可,如需要更詳細的分析,請與本公司進行聯繫討論。
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網格生成
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一般維持基本的設定即可,在針對相對尺寸完成設定後,若要進行網格數目變更僅需要對基本尺寸(Base Size)的大小進行調整即可,此案例先進行多面體蜂巢網格做驗證,基本尺寸分析6/8/10/12cm等四種不同設定進行比較。
多面體蜂巢式網格測試驗證
3-1. Wall Y+
​網格越小,相對品質會越好,針對 Wall Y+ 來看,基本上值也會相對較低,而且在一些折縫處比較不容易有紅色點的高 Wall Y+ 出現。
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3-2. 速度向量 (Vector) 比較
基本上以速度向量來看,發生的速度集中及渦漩區域幾乎雷同,放大來看,也頂多是網格尺寸愈小網格數目越多所能呈現的細緻度較高,但發生的位置及大小相似度極高。
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 3-3. 壓力輪廓圖
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升阻力比較
在 Report 底下開啟一個 Frontal Area 的選項,進行正向面積的計算,之後再用 Report 底下的 Force Coefficient 的功能進行設定,以車輛設計來說,基本上主要看阻力係數的高低。
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在多數的分析中,純粹就跑車來看,都有較高的風阻係數及較大的垂直下壓係數,垂直下壓係數可以保持車身的穩定,在 F1 賽車上可以明顯看出前後導流板具有相對高的下壓力以保持車身的穩定。在這案例分析中,可看出若僅僅只是要計算車子的阻力係數,那麼約1.7百萬網格跟近7百萬的網格計算出來的誤差僅約 2% 上下,但升力係數因為上下面的不一致容易造成渦流變動分離的結果,因此會呈現震盪現象造成整個 Cl 的計算結果較不一致,因此若是針對翼型的升/阻力進行分析,在水平向的網格需要重新進行確認。
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不同類型網格比對
Tetra 的網格數目雖然最多,但所需要的記憶體資源及計算時間卻非等倍數的增長,這是在於多面體網格需要花更多的時間在接觸面上進行資料傳遞,而正交八面體網格也需要進行等倍數鄰近網格的資料插值運算,但多面體網格的確可以減少非常多的網格數目並在過度曲面處有較佳的網格品質。
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結論
本案例基本上沒有比較所謂的對錯,僅針對不同網格類型及網格數目進行初步的分析,且流場區域的大小及網格尺寸的對應大小等都會對分析結果有部分差異,另外以對稱性來看,車輛可以僅進行中間對稱做半流場分析即可,如需要更詳細的分析,請與本公司進行聯繫討論。
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STAR-CCM+ 課程報名
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