fluent单项流固耦合

1、流固耦合(Fluid-solid in teraction ，FSI)计算，通常用于考虑流体与固体间 存在强烈的相互作用时，对流体流场与固体应力应变的考察。FSI计算按数据传递方式可分两类：单向耦合与双向耦合。所谓单向耦合，主要是指数据只从流体 计算传递压力到固体，或者只从固体计算传递网格节点位移到流体。双向耦合则在每一时刻都同时向对方发送相应的物理量(流体计算发送压力数据，固体计算 发送位移数据)。ANSYSWorkbench中可以利用Flue nt与DS进行单向流固耦合计算。我们这里来 举一个最简单的单向耦合例子：风吹挡板。我们假定挡板位移可忽略不计，固体 变形对流场影响可以忽略，所考虑的

2、是流体压力作用在固体上，固体的应力分布。 当然这里的压力可以换成温度等其他物理量。1、新建工程。注意是从 Flue nt - Static Structure 。连接图如1所示。| SMS3WKGWW甲*T rnir CWi frw9-Tm*|r(HThjrRt$4wltal4片kW寸 j7总T1-图1计算工程关图2进入DM建模2、进入Flue nt中的DM进行模型创建，如图2所示流固耦合计算中的几何模型与单纯的流体模型或固体模型不同，它要求同时具有流体和固体模型，而且流体计算中只能有流体模型，固体计算中只能有固体模型。 建好后的模型如图3, 4, 5所示。由于固体模型需要从这里导入，所以我们

3、保留 固体与流体模型。图3实体模图4固体模型图5流体模型El Project 剑 ttodel (A3) Mesh3、进入FLUENT网格设置在FLUEN工程视图中的Mesh上点击右键，选择Edit，如图6所示，进入网 格划分meshing界面，如图7所示。我们这里需要去掉固体部分，只保留流体几 何。- GeometryX由 产人f帚茹篩T1弘tms 审用 Cormect)or图6进入网格划分 模型图7禁用固体4、设置网格方法。我们采用ICEM CFD进行网格划分，具体方法参看上一篇博客。设置方式如图8所示，ICEM CFD中的网格如图9所示。ScopeScoping MethodGeomet

4、ry SelectionGeometTy1 BodyDefinitionSuppressedNoMethodMultiZoneMapped Mh TypeHexaFree Mesh TypeNot AllowedElement Midside Nodesl/se Global SettingSrc/Trg SelectionAutomaticSourceProgram ControlledAdvancedMesih Based DefeaturingOffMinimum Edge Length3.e-OO3 mWriteICEM CFD FilesInteractiveKEM CFD Beha

5、viorPost Operation图9最终生成网格图8设置网格划分方 式5、在meshing中更新网格关闭icem cfd后自动回到model界面。我们在 mesh上点击右键，选择update 进行更新。更新后网格如图10所示。巒AB13 puzrujBvn1- 1 !1SB*宀3* j輸 Gvmfj.*-1-jj _ tafawW谄11M FIT耳口All/UpdMCtttlRwntPWFteiQjdtlWCvt Lvidhef Stflngf To MlAct图10 meshing中的网格11 进入 flue nt，进入flue nt 。3m/s，出口 面上压力分布，6、进入 flue

6、nt关闭mesh,回到flue nt工程窗口，右键点击setup ,选择edit - 这里流体计算参数就不一详说了。模型很简单，这里设置入口速度 压力OPa,采用k-e湍流模型。计算完后查看fluidnterface 如图12所示。流线如图13所示。VelocityStraanNino 1tti图12 fluidnterface面上压力分图13流线7、关闭 flue nt ,进入 Static Structure 的 model,如图 14 所示。注意 geometry 树形节点上，禁用流体区域以及外壳固体区域。 之所以禁用外壳固体区域，因为 流体对其影响可以忽略，为节省计算开销。”1 Pra

7、jrtl 盘 Hodd(M)G 外 Gwmetrv 耳0 FW “sokn；* y A Covdnate S rtte*s 闽Comertcm遴 t MTAnaisa$etbnQy j ImppflrfLojd (Whton) ：十虽 So4utn 367 田 Srtrton InfiomiQ-71 St*tK StHMUMl(B5)Scope$C咿哼 Mcthpd C0iGeomrtrjr| ” xn-DrfinrtwnTypeImportwl PrwmreNO-mWCfD 为J. :f.f”g midCFDRnuht FiltlwOrlcbnchfii_fiwrtfi4HdpCMTOMEC

8、M5 .域 的面图14禁用流体区图15选择手里面以及CFD中相对于8、导入流体载荷如图16所示，插入流体载荷，并如图15所示进行属性设置。我们可以查看导入 的流体载荷，如图17所示。 Project 日 创 Model （B4/ GeonwtryAuidxftSoidl 沁 Sold 孑Coordinate Systeins 陂 Connections *?b MeshInsert弓?1 Static StriKtural（B5） yA Analysis Settings J Kg-旌嚼 SuppressPl Unsuppress All Bodiesi Invert Suppressed Body SetDetail of *impor 二i Body TemptratureJ Cfear Generated Data4h RenameInterpolation Ty囤 Refresh Imported Loaddefinition图16插入流体 载荷9、设置固体约束约束底面为fixed，进行计算。计算