# 111學年上+寒假 Ansys進度規劃
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| 月份 | 週次(日期) | 內容 |
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| Nov | I (Oct.31~Nov.6) | 熟悉Ansys Workbench 的基本操作 |
| | II (Nov.7~Nov.13) | 將基本型狀的物體(圓柱、圓球、方塊)放入Ansys Fluent中模擬流場 Part 1|
| | III (Nov.14~Nov.20) | 將基本型狀的物體(圓柱、圓球、方塊)放入Ansys Fluent中模擬流場 Part 2|
| | VI (Nov.21~Nov.27) | 將基本型狀的物體(圓柱、圓球、方塊)放入Ansys Fluent中模擬流場 Part 3 |
| Dec | V (Nov.28~Dec.4) | 嘗試將翼剖面匯入Ansys Fluent 中模擬 Part 1 |
| | VI (Dec.5~Dec.11) | 嘗試將翼剖面匯入Ansys Fluent 中模擬 Part 2 |
| | VII (Dec.12~Dec.18) | 嘗試將翼剖面匯入Ansys Fluent 中模擬 Part 3 |
| | VIII (Dec.19~Dec.26) | 嘗試將半個機翼匯入 Ansys Fluent 中模擬 Part 1 |
| | IX (Dec.26~Jan.1) | 嘗試將半個機翼匯入 Ansys Fluent 中模擬 Part 2 |

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## 參考資料
### Ansys Turtorial Guide:
#### http://users.abo.fi/rzevenho/ansys%20fluent%2018%20tutorial%20guide.pdf
### Ansys workbench 參考影片:
#### https://www.youtube.com/watch?v=KWP0nl_Qf-0&list=PLykANdmho34xuMaku22umA1xP6vidDfIN&index=4
### Ansys Fluent 圓柱的參考影片:
#### https://www.youtube.com/watch?v=2PIu2-JOluko
### Ansys Fluent 翼剖面 (2D) 參考影片:
#### https://www.youtube.com/watch?v=nzvEvLCxOss
#### https://www.me.psu.edu/cimbala/Learning/ANSYS/Workbench_Tutorial_Airfoil.pdf
### Ansys Fluent 翼剖面 (3D):
#### https://www.youtube.com/watch?v=WCpUsh6otmc
### Ansys Fluent 課程:
#### https://www.udemy.com/course/learning-computational-fluid-dynamics-cfd-with-validations/
### Meshing 介紹
#### https://www.youtube.com/watch?v=t2vWSvbWHGQ
### Ansys Fluent Finite wing
#### https://www.youtube.com/watch?v=LAiYBkaQfow&t=639s
### Ansys Fluent watertight meshing
#### https://courses.ansys.com/index.php/courses/ansys-fluent-meshing-watertight-geometry-workflow-2/
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# Ansys fluent: Laminar tube flow
## 操作步驟
### 1. 從Ansys workbench 的 Geometry 畫出管子的側面圖
1. 將點Surface from Sketches 將草圖變成表面
2. 將Surface body 的detail 從固體改成流體
### 2. 從Ansys workbench 的 Mesh 設定網格
1. 使用default的meshing
2. 在Display Style選Aspect Ratio，使用Adaptive Sizing，將不一樣的網格消除
(不太清楚Display Style中的那些選項的意義)
3. 定義邊界
### 3. 從Ansys workbench 的Setup 開始模擬
#### 3.1 Setup
1. 選擇double precision
(還沒了解那些選項的差異)
2. 點check 和Report quality 檢查之前的結果
3. 選擇Axisymmetric
4. 在Models中選擇Viscous的Laminar (假設的Re是9.952)
5. 在Materials中的Fluid選擇water-liquid
36. 在Cell Zone Conditions 的Material 選擇剛剛設定的water-liquid
7. 在Boundary Conditions 選擇不同邊界的數值
7.1 Velocity inlet中設定進口速度是0.0005
7.2 Outlet 設定為Pressure outlet (Operating Conditions 可以改變壓力，預設是1 atm)
#### 3.2 Solution
1. 將Methods中的Scheme改為SIMPLE
(還沒了解那些選項的差異)
2. 在Moniter中選擇Residual，將數值改成10-6提高精度
3. 在Initialization中選擇Standard Initialization、Compute from inlet
4. 在Run Calculation 中將Iterations改為1000
#### 3.3 Results
1. 建立一個countour，可以定義為速度、壓力...
2. 使用plot，將Y軸定義為Velocity，選擇axis查看中心軸上的速度變化

### 4. Ansys workbench 的Results
1. 使用countour查看管流中速度的變化
2. 使用vector查看速度的向量
3. 查看Streamline
4. 可以使用動畫來查看Streamline
{%youtube UyHM__zOTek%}
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# Ansys Fluent: Flow over cylinder
### Results
1. velocity
{%youtube ecvGeKwPCFA%}
2. streamline
3. 升力係數對時間的圖
4. 阻力係數對時間的圖

# Ansys fluent: NACA 4412 (2D)
### 1. Geometry
1. 從airfoil tool 下載 NACA 4412 coordinate.csv

2. 選取最前面的airfoil 座標，加上group、point、z座標

3. 分成上半部與下半部兩個txt檔

4. 畫出流場的大小

5. 在Concept的3D curve中匯入翼剖面的txt檔
6. 使用Create的Boolem將流場減掉airfoil

7. 在xy平面上再開一個sketch，在翼剖面畫六條線並且投影到原本的surface上。

8. 使整個流場被細分為六個流場，提高解析度

### 2. Meshing
1. 在meshing點擊sizing，gemotry的地方依序由右到左、逆時針的點擊7個edge。

2. 在meshing點擊sizing，gemotry的地方依序由上到下的點擊3個edge。
(黃色的線段)
4. 在meshing點擊sizing，gemotry的地方依序由上到下的點擊4個edge。

5. 在meshing點擊sizing，gemotry的地方依序由外到內的點擊4個edge。

6. 在meshing點擊face meshing，逆時針的點擊6個face。
7. Generate mesh

8. 點擊airfoil的四個邊做named selection

9. 點擊流場外側做named selection

11. 點擊流場後面做named selection
### 3. Setup
1. 把model中的vicous改成Spalart-Allmaras (Strain-vorcity based)

2. 把inlet 的速度改為43.9 m/s (Re=300000)，turbulent viscosity ratio 改為 1，velocity specification model改成 Magnitude and direction

3. Reference value compute from inlet

4. 在method 中，將pseudo time method 關掉
5. 在report 中，新增升力和阻力係數
6. 在residual 中，不用檢查x,y,nut 的convergence

7. 在initialization 中，選hybrid並initialize
8. Run calculation!!!
9. 得到功角為0時的Cd和Cl
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### 如果要改功角
1. 在inlet velocity的x component of flow direction 輸入cos值，y component of flow directioin 輸入sin值
2. Solution 的report definition -> lift x輸入-sin值，y輸入cos值

3. Solution 的report definition -> drag x輸入cos值，y輸入sin值

# Ansys fluent NACA 6412 finite wing(AR=7)
### 1. 在catia把3D圖畫好
*只需要畫一半的機翼即可
### 2. 進入SpaceClaim
1. 在workbench開啟geometry和Fluent(with fluent meshing)，並在geometry點右鍵import geometry
2. 點右鍵使用Spaceclaim開啟檔案
3. 在機翼外畫出一個橢圓或圓形(短長軸約為25倍的弦長)
4. 記得要將不同的面命名(wall, inlet, outlet, symmetry)

### 3. Ansys fluent watertight workflow (WTW)
1. 在workbench開啟fluent (with fluent meshing)
*將調整好的geometry拉到mesh中
2. Local sizing
2.1 Growth rate是
2.2 Size control type是
2.3 在add local sizing 中將wall(機翼)的target mesh size改為機翼弦長最短的1/100倍，確保在機翼最短處有足夠的mesh

2.4 BOI
2.5 FOI

3. Create Surface Mesh
3.1 minimum size
3.2 maximum size
3.3 size function
3.4 curvature normal angle


4. Describe Geometry
4.1 Update boundary: 確認一開始命名的面的邊界


5. Update Region
確認物體是流體還是固體

6. Create Volume mesh
7.1.1 Offset method type
* last-ratio

8. Examine the mesh
8.1 Orthongal Quality: The value ranges from 0 to 1, which 0 is poor and 1 is good. The recommended value should be greater than 0.1.


8.2 Skewness: