张鑫睿-基于PyFluent的单风机性能仿真自动化流程开发.pdf

1、基于PyFluent的单风机性能仿真自动化流程开发张鑫睿(Senior Engineer,CFD)工程分析部特灵科技亚太研发中心Date:9/12,2025作为全球温控系统创新者，特灵科技（纽交所代码：TT）凭借旗下两大战略品牌特灵（Trane）和冷王（Thermo King）及其对环境负责的产品组合与服务，致力于为楼宇建筑、民用住宅和交通运输领域提供高效、可持续发展的温控系统解决方案。我们相信远见卓识的领导力将为我们的未来带来积极的改变38个全球生产基地37,000+员工$160亿亿全球销售额公司概况 特灵科技中国进入中国市场30年，四个生产制造基地位于太仓、吴江和中山2010年，特灵和冷王

2、成为上海世博会合作伙伴。2013年，冷王助力“一带一路”发展，护航中欧班列冷链运输。2016年，特灵和冷王助力G20峰会；特灵助力“煤改电”项目。2022年，特灵助力北京冬奥会延庆赛区山地新闻中心和奥运村温控项目；高效空调机组深入地下700米助力中科院江门中微子实验站。亚太区总部位于中国上海在中国的业务机构遍及51个城市，拥有近3500名员工2003年成立特灵科技亚太区研发中心（ETC）全球三大研发中心之一位于上海和太仓两地，并在太仓建立了国际一流的实验室。拥有600余名研发人员，支持全球产品的设计与研发。2015年，ETC扩建工程圆满竣工。中国发展亚太区总部技术与创新ENGINEERING

3、ANALYSIS,ETC-AP 风机是空调系统的重要组成部件 对风机进行性能仿真分析对产品设计具有重要意义 单风机CFD仿真目前应用较成熟，任务也较多 传统的单风机仿真工作有许多重复性的工作 使用Fluent进行风机性能仿真的传统流程需要用户手动进行几何模型的简化、网格划分、算例设置和后处理 亟需一种可以提高效率和准确性、减少人工操作的方法来帮助工程师提升仿真速度，优化仿真流程BackgroundENGINEERING ANALYSIS,ETC-AP Fluent作为一种通用流体仿真软件，经常被用来进行单风机性能仿真分析，其可靠性和精度已经得到了广泛的验证。传统的CFD仿真需要用户手动执行下面

4、的步骤，在不同的软件切换。Current StateSpace Claim几何模型简化Fluent Meshing网格划分Fluent算例设置和计算CFD Post后处理ENGINEERING ANALYSIS,ETC-APSolutionPrint log fileDiverse parameter input methods业务流程图操作界面01PyFluent_ansys.fluent.core网格划分与算例设置PyFluent_ansys.fluent.core调用HPC计算多个case02matplotlib.pyplot后处理返回图表03 用户通过 UI 触发操作，通过PyFlue

5、nt调用Fluent执行网格划分、算例设置、HPC 提交及后处理等核心功能。最终结果以图表和CSV的形式返回给用户。SolutionENGINEERING ANALYSIS,ETC-APSpace Claim边界命名基于Space Claim的API开发一款插件，用于边界的标准化命名01Fluent网格划分和设置 使用TUI API和Settings API两种API，通过PyFluent调用Fluent Meshing自动进行网格划分，并转化为Fluent Slover模式，设置边界条件watertight.import_geometry()meshing_session.switch_to

6、_solver()02HPC计算及后处理在HPC启动Fluent，使用PyFluent连接HPC上的Fluent，自动进行多算例计算和结果保存，自动输出后处理的结果pyfluent.connect_to_fluent03ENGINEERING ANALYSIS,ETC-APSaving Calculation 该自动化流程可以将原来仿真工程师投入的时间缩短为原来的六分之一。除此之外，由于在HPC计算时，该自动化流程可自动切换case，也缩短了HPC的空闲等待时间，提高了HPC