FLOW3D基础电子教案

FLOW3D基础案例1渠道流动情况前期准备工作

④设置工作目录路径单击Preference，弹出下拉菜单；选择DefaultWorkspaceLocation…，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Workspace①②新建Hydraulics文件夹，Navigator菜单，在Portfolio右键空白区域，弹出菜单；选择newWorkspace，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。③④⑤⑥1.右键Hydraulics，弹出菜单；选择AddNewSimulation…，弹出对话框输入Simulation名字exercise1；选上前面的勾√，单击OK；工作目录Hydraulics下面显示模拟文档exercise1，文件为Prepin.exercise_1，前缀名prepin。单击exercise1，Navigator右边ModelSetup被激活。新建模拟文档Simulation①②③④⑤⑤⑥网格划分右键Mesh-Cartesian，单击Addameshblock,产生Meshblock1;右键Meshblock1，单击Adjustmeshblock，设置:Xdirection03Ydirection01Zdirection01③右键Meshblock1，单击Automesh...，设置size：0.05。同理，建立Meshblock2;右键Meshblock2，单击Adjustmeshblock，设置:Xdirection34Ydirection03Zdirection01③右键Meshblock1，单击Automesh...，设置size：0.06。④由于网格不对齐，右键Ydirection，单击Add，弹出对话框。⑤输入Newmeshplane：1，单击OK；⑥边界网格由不对齐变为对齐。④⑤⑥同理，建立Meshblock3;右键Meshblock3，单击Adjustmeshblock，设置:Xdirection38Ydirection34Zdirection01③右键Meshblock3，单击Automesh...，设置size：0.05。④由于网格不对齐，右键Xdirection，单击Add，弹出对话框。⑤输入Newmeshplane：4，单击OK；⑥边界网格由不对齐变为对齐。④⑤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FluidsDatabase...，弹出对话框；③选中66号流体water；④单击Loadfluid1。①②③④单击BC按钮；Meshblock1的xMin右边的按钮（默认为S），弹出对话框；③选择边界条件Specifiedpressure，设置Fluidfraction：1（表示fluid1，0表示void或者fluid2），Fluidelevation：0.6（设置坐标值），Pressure：0；④单击OK。其余设置为Wall。①②③④边界条件--BoundaryMeshblock2全为wall，即w。边界条件--Boundary单击Meshblock3的XMax右边的按钮，弹出对话框；选择Specifiedpressure，设置fluidfraction：1，fluidelevation：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HydrostaticpressureinZ；设置Fluidinitialization为Usefluidelevation；设置initialfluidelevation：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。①②③④⑤输出设置--Output设置restartdata的间隔时间：1；勾选Hydraulicdata；设置Selecteddatainterval：0.5，同时勾选fluidvelocity，Hydraulicdata，pressure。①②③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Stabilityandcovergence和Stability，步长会自适应；设置Initialtimestep：0.01；设置Minimumtimestep：1e-7。计算--simulate回到Navigator，选中exercise1；单击第一排菜单simulate的Runsimulation；①②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；activecell表示有效网格，为flow-3D的计算网格，决定所需要的物理内存。①②③④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--Analyze①②查看结果--Analyze选择数据格式restartorSelected；选择显示变量；选择时间段；选择solidvolume；勾选所有的网格；单击render。①②③④⑤⑥显示结果--Display案例2波浪运动选中exercise1，右键弹出对话框；选中AddSimulationCopy...，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。①②③④⑤⑥新建Simulation--拷贝复制修改边界条件--Boundary选中Meshblock1的XMin，修改p为wave；弹出对话框，选中Wave，设置fluidelevation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Waveheight：0.1；设置Meanfluiddepth：0.5，这里不是坐标，是高度值；设置周期Waveperiod：1。Stokeswave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。①②③③④网格划分--Mesh单位系统与时间控制--Geometry物理模型--Physics流体材料--FluidsZMin：wall；ZMax：Pressure，fluidfraction：0（表示空气），pressure：0；XMin：pressure，fluidfraction：1，fluidelevation：85，pressure：0；XMax：pressure，fluidfraction：1，fluidelevation：10，pressure：0。边界条件--Boundary初始条件--Initial展开Initial的Global，设置pressure：HydrostaticpressureinZ；fluidInitialization：Usefluidelevation；Initialfluidelevation：10。右键Initial，选择Addafluidregion，产生fluidregion1；设置limiters，XHigh：0，ZHigh：85，fractionoffluid：1；可以用眼睛按钮Favor查看水位①②③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component1subcomponent4属于component2建模--Geometrysubcomponent1subcomponent2subcomponent3②subcomponent4网格划分--Mesh新建meshblock1；右键meshblock1，单击adjustmeshblock:X-0.51.5Y01Z02sizeofcells：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--Movingobject展开component2的componentproperties；设置typeofmovingobject为Prescribedmotion；单击movingobjectproperties右边的Edit，弹出对话框；设置运动速度：zvelocity：0.05。①②③④XMin：pressure，fluidfraction：1，fluidelevation：1.5；pressure：0；XMax：pressure，fluidfraction：1，fluidelevation：0.5，pressure：0；ZMin：wallZMax：pressure，fluidfraction：10，pressure：0；边界条件--Boundary展开Global，设置初始水位0.5；添加流体区addfluidregion，设置limiter：xhigh：0，zhigh：1.5；①②初始条件--Initial输出设置--Output数值选项--Numerics案例5泥沙冲刷建模--Geometrycomponent1包含subcomponent1和subcomponent2；component2包含subcomponent3；component3是沉积的泥沙，包含subcomponent4，componenttype：packedsediment。subcomponent1subcomponent2subcomponent3subcomponent4Component3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--Physicssediment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--movingobject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--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--Fluid