Численное моделирование течения жидкости в ANSYS Fluent с использованием Python-кода для автоматизации повторяющихся расчетов

Численное CFD-моделирование применяется во многих прикладных задачах, например в механике жидкостей. Для лучшего понимания влияния эксплуатационных параметров на окончательные результаты некоторые задачи требуют выполнения монотонных, повторяющихся расчетов для широкого диапазона параметров, таких как скорость, направление потока и температура. В данной работе разработан и описан Python-код для автоматизации повторяющихся расчетов в CFD-моделировании. Код автоматизации был протестирован для CFD-моделирования в ANSYS Fluent на двух задачах гидродинамики: простой двумерной геометрии — профиль NACA0018, и сложной трехмерной геометрии — набивной слой с теплообменом. Для сравнения использовались три разных компьютера с различной вычислительной мощностью. Результаты CFD-моделирования сопоставлены с экспериментальными данными. Эффективность использования Python-кода оценивалась путем сравнения с результатами ручных (без автоматизации) расчетов. Установлено, что применение Python-кода не влияет на точность численных результатов. В то же время использование Python-кода позволяет сэкономить до 25% времени вычислений для простых 2D-геометрий с умеренно небольшим числом элементов сетки и до 15% для сложных 3D-геометрий с числом элементов в несколько миллионов. Скомпилированный Python-код прилагается в качестве дополнительного материала к статье.