[发明专利]一种基于fluent软件的新结构油箱晃动仿真方法

说明书

本发明涉及一种基于fluent软件的新结构油箱晃动仿真方法，具体为：一、构建自定义函数UDF；二、建立油箱模型；三、划分网格；四、将msh文件导入到fluent软件中；五、检测网格；六、设定单位；七、选择正确模拟油箱晃动的模型；八、导入自定义函数UDF；九、设置材料属性；十、相选择；十一、域条件设置；十二、设置边界条件；十三、求解法的选择；十四、边界初始化并设置迭代参数；十五、后处理及结果分析。本发明解决现有静态仿真只能检验在恒定加速度下油箱吸油情况，无法模拟在交变加速度下油液的晃动从而校核吸油的问题，适用于油箱晃动仿真数值模拟。

技术领域

本发明涉及一种仿真方法，尤其是涉及一种基于fluent软件的新结构油箱晃动仿真方法。

背景技术

随着技术的不断发展，燃油机的油箱日益趋于轻量化、高燃油利用率、持续稳定吸油等。挡板和单向门等内置件应运而生，挡板疏导油液，单向门将油液分隔，形成独特的小油室，再配上适合的外形，达到所需的设计目标。目前对油箱外形及内置件设计通常采用静态仿真方法模拟，但现有的静态仿真只能检验在恒定加速度下油箱吸油情况，无法模拟在交变加速度下油液的晃动从而校核吸油的问题，无法对油箱外形及内置件的设计提供准确指导。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种基于fluent软件的新结构油箱晃动仿真方法，从而对油箱外形及内置件设计提供指导。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一、构建自定义函数UDF：

(1)根据数据采集软件得到车辆实际加速度的变化曲线，构建油箱的加速度随时间变化的自定义函数；

(2)根据单向门的性质运动情况，构建包含单向门的质量、转动惯量以及平动转动自由度的6DOF自定义函数；

(3)根据单向门的碰撞特性，构建单向门碰撞的接触检测(contact detection)自定义函数；

二、建立油箱模型，以确定最终制造的油箱模型：利用catia软件进行建模；

三、利用ICEM软件划分网格，根据最终制造的油箱模型的结构特点，设置边界条件，选取网格类型划分网格，输出msh文件；

四、打开fluent软件，将msh文件导入到fluent软件中；

五、检测网格，以检测步骤三中划分的网格是否正确；

六、设定单位：根据最终制造的油箱的真实尺寸设定单位；

七、选择正确模拟油箱晃动的模型：选用多相流模型中的VOF模型，湍流模型中的k-epsilon Realizable模型和动网格模型；

八、导入自定义函数UDF，真实模拟油箱晃动过程：依次导入加速度自定义函数，6DOF自定义函数和contact detection自定义函数；

九、设置材料属性：根据实际物体测量参数设置空气属性和汽油属性；

十、相选择，以真实模拟油箱晃动：在相里设置第一相为空气，第二相为汽油；

十一、域条件设置，设置油箱内部区域的形态：在域条件设置中，选择当前域为流体域；

十二、设置边界条件，在此预设才条件下进行模拟油箱晃动：根据模拟参数进行设定，对单向门进行定义时，分别定义旋转中心并分别调用不同的6DOF自定义函数；

十三、求解法的选择，确定求解精度：压力速度耦合选择PISO模式，梯度选项采用Green-Gauss Node-Based法，压力修正方程采用Body Force Weighted模式，选用modifiedHRIC离散策略，动量方程选择二阶迎风，其他方程的差分格式选择一阶迎风；