法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2023-06-30
实质审查的生效 IPC(主分类):G06F 9/48 专利申请号:2022108389830 申请日:20220718
实质审查的生效
技术领域
本发明公开涉及一种基于Fluent的批量自动化仿真方法。
背景技术
在集成电路散热领域CFD工具的应用日益重要，是设计工程人员的必备技能。在利用CFD软件进行软件前处理过程和总，往往需要对零件进行网格划分、划分流体域、固体域、边界命名，这就需要工程人员对CFD软件有较高的理论实践基础。
目前在CFD软件前处理、加载和求解过程中，常规的分析流程是在三维建模软件中建立几何实体模型；导入CFD分析前处理软件，进行几何处理、网格划分、网格质量检查；给部件网格赋予材料等相应的属性；加载边界条件；选择求解器，计算，结果后处理。
上述CFD软件前处理过程分析流程繁琐，操作复杂繁杂，无法自动输出结果，效率低，影响产品的研发速度，缺乏分析项目管理，而且要求工程设计人员熟练掌握CFD软件。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种基于Fluent的批量自动化仿真方法，通过快速建立分析模型，进行计算和查看计算结果，并提高分析效率，减少错误发生。
为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于Fluent的批量自动化仿真方法，包括以下步骤：
(1) 读取实验规划表文件
(2)根据实验规划表中的几何模型参数对参数化好的几何模型文件,进行生成与实验规划中几何模型参数相对应的几何模型；
(3)根据实验规划表的几何模型参数依次生成对应的网格划分脚本文件；
(4)搜索已生成的网格划分脚本文件，依次运行脚本文件，对流体域固体域划、边界条件命名、网格质量提升、生成网格并保存网格文件；
(5)根据实验规划表中的物理参数进行依次生成对应的求解运行脚本；
(6)搜索已生成的求解运行脚本文件，依次运行求解运行脚本文件，进行相关设置，并进行求解计算，计算结束后保存计算结果文件；
(7)根据实验规划表中的结果参数进行依次生成对应的后处理脚本；
(8)搜索已生成的后处理脚本文件，依次进行后处理，并将处理后的数据保存到实验规划表中。
附图说明
图1是本次发明的基本流程结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进一步详细说明。此处说明若涉及到具体实例时仅用以解释本发明，并不限定本发明。
一种基于Fluent批量自动化仿真方法，以一种微流道散热器为对象进行批量共轭传热仿真，实施流程如附图1所示，具体步骤为：步骤一、进行参数化绘制好的几何模型保存到指定文件夹，设计好实验规划表，脚本模板。
打开已开发好的CFD仿真自动化程序，选定实验规划表，脚本模板所在路径，设定几何参数个数、物理参数个数、结果参数个数、核心数、环境温度等；
步骤二、程序将自动读取实验规划表，根据几何模型参数对参数化好的几何模型文件,进行生成与实验规划中几何模型参数相对应的几何模型，并保存为agdb文件；
步骤三、程序将自动根据实验规划表的几何模型参数依次生成对应的网格划分脚本文件，保存为log文件；
步骤四、搜索已生成的网格划分脚本文件，依次运行脚本文件，对流体域固体域划、边界条件命名、网格质量提升、生成网格并保存网格文件为msh文件；
步骤五、程序将自动根据实验规划表中的物理参数进行依次生成对应的求解运行脚本，保存为log文件；
步骤六、程序将自动搜索已生成的求解运行脚本文件，依次运行求解运行脚本文件，进行相关设置，并进行求解计算，计算结束后保存计算结果文件为cdat文件与cas文件；
步骤七、程序将自动根据实验规划表中的结果参数进行依次生成对应的后处理脚本，保存为cse文件；
步骤八、顺序运行后处理的脚本文件，进行后处理，并将所需的温度、压降、温度梯度、壁面对流换热系数等数据写入excel文件中。并生成温度云图、温度梯度云图、速度矢量图。
在本申请的实施例中，对零件进行几何模型修改、网格划分、求解计算、后处理的软件包括：solidworks、fluent meshing、fluent和CFD-post。
本发明提供的技术方案通过对几何模型进行自动修改、自动网格划分、自动设定边界条件、自动求解、自动后处理，有效减少仿真过程中手动操作和参数设置错误，实现CFD仿真自动化；将所有的编码程序进行整合，使之成为GUI程序，操作更简单，缩短仿真时间，提高仿真效率。本申请的实施例中，仿真在全自动化制作GUI程序后具有更好的便利性，这个程序的CFD仿真还可以实现零仿真基础的技术人员进行仿真实验，解决仿真技术随人员流失而造成技术缺失的问题，并且仿真效率有很大的改善。
本实施例硬件配置基于Intel Xeon E5-2620 v4@2.10 GHz CPU、NVIDIA GTX1080Ti 11 GB GPU和128GB内存，Windows 10操作系统下。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
机译： 实验室复杂操作指导过程的仿真与自动化方法，包括实现基于软件的基础设施仿真，以及实现指导系统与仿真之间的双向数据传输
机译： 一种用于分析设备的自动化系统的方法，用于至少部分虚拟地操作该设备的自动化系统的仿真器以及用于分析该设备的自动化系统的系统
机译： 用于基于市场的电力系统优化的微电网自动化基于模型的实时仿真的系统和方法
