FLOW3D-案例教程.ppt

Flow-3D水利上机培训教程,上海飞熠软件技术有限公司,标准的分析流程,研究对象图档导入 建立网格,选择单位系统,建立边界条件 给定初始条件,预处理,计算,查看结果,Meshing & Geometry,选择物理模型,选择流体材料,General,Meshing&Geometry,Preprocess Simulation,Run Simulation,Analyze + Display,Physics,Fluids,案例1 渠道流动情况,前期准备工作,设置工作目录路径,单击Preference，弹出下拉菜单； 选择Default Workspace Location，弹出对话框； 设置文件夹保存路径，如E:flowfiles； 单击OK；,新建工作文件夹Workspace,新建Hydraulics文件夹，Navigator菜单，在Portfolio右键空白区域，弹出菜单； 选择new Workspace，弹出对话框； 输入Workspace文件夹名字Hydraulics； 选上前面的勾； 单击OK； Portfolio下面显示Hydraulics。,1.,右键Hydraulics，弹出菜单； 选择Add New Simulation，弹出对话框 输入Simulation名字exercise 1； 选上前面的勾，单击OK； 工作目录Hydraulics下面显示模拟文档exercise 1，文件为Prepin.exercise_1，前缀名prepin。 单击exercise 1，Navigator右边Model Setup被激活。,新建模拟文档Simulation,网格划分,右键Mesh-Cartesian，单击Add a mesh block,产生Mesh block 1; 右键Mesh block 1，单击Adjust mesh block，设置: X direction 0 3 Y direction 0 1 Z direction 0 1 右键Mesh block 1，单击Auto mesh.，设置size：0.05。,同理，建立Mesh block 2; 右键Mesh block 2，单击Adjust mesh block，设置: X direction 3 4 Y direction 0 3 Z direction 0 1 右键Mesh block 1，单击Auto mesh.，设置size：0.06。 由于网格不对齐，右键Y direction，单击Add，弹出对话框。 输入New mesh plane：1，单击OK； 边界网格由不对齐变为对齐。,同理，建立Mesh block3; 右键Mesh block 3，单击Adjust mesh block，设置: X direction 3 8 Y direction 3 4 Z direction 0 1 右键Mesh block 3，单击Auto mesh.，设置size：0.05。 由于网格不对齐，右键X direction，单击Add，弹出对话框。 输入New mesh plane：4，单击OK； 边界网格由不对齐变为对齐。,单位系统与时间控制-General,物理模型-Physics,流体材料-Fluids,单击Fluid1； 单击第一排菜单栏的Materials，单击Fluids Database.，弹出对话框； 选中66号流体water； 单击Load fluid 1。,单击BC按钮； Mesh block1的x Min右边的按钮（默认为S），弹出对话框； 选择边界条件Specified pressure，设置Fluid fraction：1（表示fluid1，0表示void或者fluid2），Fluid elevation：0.6（设置坐标值），Pressure：0； 单击OK。其余设置为Wall。,边界条件-Boundary,Mesh block2全为wall，即w。,边界条件-Boundary,单击Mesh block3的X Max右边的按钮，弹出对话框； 选择Specified pressure，设置fluid fraction：1，fluid elevation：0.5，pressure：0； 单击OK； 其余为wall。,边界条件-Boundary,初始条件-Initial,展开Initial的Global； 设置pressure为Hydrostatic pressure in Z； 设置Fluid initialization为Use fluid elevation；设置initial fluid elevation：0.5。 单击眼睛按钮（favor查看），弹出对话框； 勾选fluid1，单击render，就可以看到初初始的液面。,输出设置-Output,设置restart data的间隔时间：1； 勾选Hydraulic data； 设置Selected data interval：0.5，同时勾选fluid velocity，Hydraulic data，pressure。,数值选项-Numerics,用户可以选择步长的控制方法，对于初学者，建议使用Stability and covergence和Stability，步长会自适应； 设置Initial time step：0.01； 设置Minimum time step：1e-7。,计算-simulate,回到Navigator，选中exercise1； 单击第一排菜单simulate的Run simulation；,计算-simulate,计算界面； Pause表示暂停，Resume表示继续计算，terminate表示中断计算； Warning & Errors里面有提醒和出错信息； active cell表示有效网格，为flow-3D的计算网格，决定所需要的物理内存。,单击Analyze，弹出对话框； 选中flsgrf.exercise_1，结果文件为前缀名flsgrf，单击OK；,查看结果-Analyze,查看结果-Analyze,选择数据格式 restart or Selected； 选择显示变量； 选择时间段； 选择solid volume； 勾选所有的网格； 单击render。,显示结果-Display,案例2 波浪运动,选中exercise1，右键弹出对话框； 选中Add Simulation Copy.，弹出对话框； 输入exercise2； 如果下面还有stl等文件也要勾选上； 单击OK； exercise1下面显示exercise2。,新建Simulation-拷贝复制,修改边界条件-Boundary,选中Mesh block1的X Min，修改p为wave； 弹出对话框，选中Wave，设置fluid elevation为0.5，； 选中stokes，弹出对话框具体设置见下页； 其余边界条件不变。,设置Wave height：0.1； 设置Mean fluid depth：0.5，这里不是坐标，是高度值； 设置周期Wave period：1。,Stokes wave,案例3 大坝泄流,上游水深85m 下游水深10m,建模-Geometry,在Meshing & Geometry菜单下； 单击STL按钮，弹出对话框； 单击Add，找到路径下面的dam.stl； 单击OK。,网格划分-Mesh,单位系统与时间控制-Geometry,物理模型-Physics,流体材料-Fluids,Z Min：wall； Z Max：Pressure，fluid fraction：0（表示空气），pressure：0； X Min：pressure，fluid fraction：1，fluid elevation：85，pressure：0； X Max：pressure，fluid fraction：1，fluid elevation：10，pressure：0。,边界条件-Boundary,初始条件-Initial,展开Initial的Global，设置pressure：Hydrostatic pressure in Z； fluid Initialization：Use fluid elevation； Initial fluid elevation：10。,右键Initial，选择Add a fluid region，产生fluid region1； 设置limiters，X High：0，Z High：85，fraction of fluid：1； 可以用眼睛按钮Favor查看水位,添加初始水位,输出设置-Output,数值选项-Numerics,案例4 开闸放水,建模 subcomponent1到3属于component1 subcomponent4属于component2,建模-Geometry,subcomponent1,subcomponent2,subcomponent3,subcomponent4,网格划分-Mesh,新建mesh block1； 右键mesh block1，单击adjust mesh block: X -0.5 1.5 Y 0 1 Z 0 2 size of cells：0.02,单位系统和时间控制-General,物理模型-Physics,流体材料-Fluids,运动属性-Moving object,展开component2的component properties； 设置type of moving object为Prescribed motion； 单击moving object properties右边的Edit，弹出对话框； 设置运动速度：z velocity：0.05。,X Min：pressure，fluid fraction：1，fluid elevation：1.5；pressure：0； X Max：pressure，fluid fraction：1，fluid elevation：0.5，pressure：0； Z Min：wall Z Max：pressure，fluid fraction：10，pressure：0；,边界条件-Boundary,展开Global，设置初始水位0.5； 添加流体区add fluid region，设置limiter： x high：0，z high：1.5；,初始条件-Initial,输出设置-Output,数值选项-Numerics,案例5 泥沙冲刷,建模-Geometry,component1包含subcomponent1和subcomponent2； component2包含subcomponent3； component3是沉积的泥沙，包含subcomponent4，component type：packed sediment。,subcomponent1,subcomponent2,subcomponent3,subcomponent4,Component3泥沙属性设置,网格划分-Mesh,单位系统和时间控制-General,物理模型-Physics,sediment设置,流体材料-Fluids,边界条件-Boundary,初始条件-Initial,流体区域2,流体区域3,输出设置-Output,数值选项-Numerics,计算区域：1*1*2 水深：1 球比重：0.8 半径：0.2 起始位置：(0.5,0.5,1.5),案例6 物体落入水中,建模-Geometry,网格划分-mesh,单位系统和时间控制-General,物理模型-Physics,流体材料-Fluids,流固耦合-moving object,边界条件-Boundary,初始条件-Initial,结果输出-Output,数值选项-Numerics,案例7 浅水波,建模-