Adjoint-Solver案例解析

©2015ANSYS,Inc.1August7,2018FluentAdjointSolver案例解析©2015ANSYS,Inc.2August7,2018弯管压力降优化分析右侧为这样一根U型弯管，内部流体为空气，进口速度为15m/s，出口为压力出口。利用FluentAdjointSolver方法，优化弯头位置的形状，从而使得进出口的压力降变小进口风速：15m/s压力出口©2015ANSYS,Inc.3August7,2018弯管压力降优化分析1，初始流场计算在进行Adjoint优化之前，首先要进行弯管的流场计算，基本设置如下：©2015ANSYS,Inc.4August7,2018弯管压力降优化分析2，结果后处理压力场速度场进出口压力降：257Pa©2015ANSYS,Inc.5August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置利用TUI命令:define/models/addon-module6然后设置优化目标：压力降减小©2015ANSYS,Inc.6August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置求解设置©2015ANSYS,Inc.7August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置求解计算先点击Initialize，然后设置迭代数150，最后点击Calculate进行迭代计算©2015ANSYS,Inc.8August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置设置变形区域等参数©2015ANSYS,Inc.9August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置设置变形区域等参数©2015ANSYS,Inc.10August7,2018弯管压力降优化分析3，开启Adjoint模型并设置设置变形区域等参数其他保持默认设置即可©2015ANSYS,Inc.11August7,2018弯管压力降优化分析4，网格变形前面设置好之后，我们就可以调整freeformscalefactor，进行变形设置了，这里默认的比例因子是0.1，通过调整这个比例因子，可以调整变形量的大小。比例因子变大，变形量变大，则目标优化效果越好，但如果比例因子太大，造成变形太大，就会产生网格畸变，形成负体积网格，导致失败。所以应该从0.1开始，逐渐增大比例因子，并对比不同比例因子时，目标优化的效果如何。©2015ANSYS,Inc.12August7,2018弯管压力降优化分析4，网格变形先点击CalculateDesinChange，然后在点击ModifyMesh，查看变形结果比例因子0.1比例因子0.5比例因子1比例因子5比例因子10我们看到，随着比例因子的增大，变形量逐渐变大，变形效果逐渐显示出来。©2015ANSYS,Inc.13August7,2018弯管压力降优化分析5，计算当变形完成之后，最后还需要重新计算一下，看看压力降结果如何变化，下面看变形因子为10时，压力降的变化原模型压力场变形后压力场原模型压力降变形后压力降发现压力降由257Pa，变为147Pa，降低了100Pa，约为39%©2015ANSYS,Inc.14August7,2018总结通过一个弯管的案例，详细讲解了AdjointSolver的使用方法，最后结果表明，优化后压力降低了100Pa，约为39%，降压效果非常明显。