fluent教程215-Fluent_动网格

1、运动区域、IntroductoryFLUENTTraining、大纲、介绍和模型建立方法概述单参考系(SRF )模型多域和多参考系(MRF )模型混合面模型(MPM )滑动网格模型(SMM )动网格旋转运动的例子：水流通过螺旋推进器、轴向涡轮叶片、放射状泵叶片等。 2个动态域模型的建立方法：域移动时如果没有形状上的变化(刚性运动)，就可以在运动坐标系中解流体流动方程式。 在可以将附加加速度项加到动量方程上的运动坐标系中，解的问题是稳态问题，如果固定域可以耦合到边界面上，则在域移动的同时存在形状的变化(变形)，我们可以用运动网格(DM )技术用解的时间函数来表示方程式域的位置和形状的变化y，运动

2、坐标系域沿着坐标系旋转，运动网格域的形状被置于时间函数、运动坐标系与运动网格的对比、建模方法的概要、单参考系统(SRF )整体的计算域被置于运动坐标系之下。 多参照系统(MRF )选择区域的某些区域位于运动坐标系下。 对于忽略交互的稳态混合面(MPM )旋转/静止区域界面，混合模型必须考虑相邻区域的交互。 忽略流动中不均匀圆周运动稳态滑动网格(SMM )的特定区域的移动，使用移动网格算法对滑动界面进行流动变量的插值是一个非常问题-完全考虑了边界的相互作用，但计算量大于SRF、MRF、MPM。 动态网格(DM )和滑动网格类似，但域能够随着时间的推移而变形。 网格变形技术包括弹簧压缩、动态铺装、

3、局部重建、大纲、介绍和模型制作方法的概要单参考系(SRF )模型多域和多参考系(MRF )模型混合面模型(MPM )滑动网格模型(SMM )动态网格(DMM ) SRF一般相对于单流域，以特定的坐标点为中心仅以一定的速度旋转。 为什么使用旋转坐标系？ 从旋转坐标系来看，非稳态流域被认为是稳态的。 稳态问题比较容易解决边界条件简单低的计算机资源的占有需要满足以下标准：后处理和壁面条件的分析容易，随着流域的运动，壁面可以是任意形状。 固定的(关于特定坐标)壁面必须是旋转面。 如果选择了旋转周期边界条件，效率就会提高(减少网格数)，SRF模型的静止壁面，stationarywall，rotor，ba

4、ffle，Correct，Wrong！ wallwithbafflesnotasurfceofrevolution！ N-S方程：旋转坐标系，方程可以用绝对坐标系或旋转坐标系求解。 相对速度式(RVF )通过将静止坐标系下的N-S方程式变换为旋转坐标系来得到。 相对速度和相对总内是依存变量。 绝对速度方程式(AVF )是从相对速度方程式得到的绝对速度和绝对总内能量是变量动量方程式中的旋转源项，式比较，相对速度方程式： x方向运动量方程式，绝对速度方程式： x方向运动量方程式，Coriolisacceleration，centripetal accelera 、的corioliscentripe

5、talaccelerations， SRF设置：求解器、求解器选项推荐： PressureBased-未压缩，低速(亚音速)可压缩流DensityBased-高速(超过音速，超音速)可压缩流速方程式推荐：从静止域流入时，使用绝对速度方程式(AVF )将闭域(所有面使用相对速度方程式(RVF )注意：仅在RVF分离解算器中有效的梯度选项非结构网格上，选择节点梯度多面体网格，选择最小二乘梯度，并使用SRF设定：流体边界条件和流体边界条件来设定旋转坐标系的坐标原点和方向向量。 方向向量必须是单位向量，否则Fluent会自动转换为单位向量。SRF中的MotionType选择运动参照坐标系(Moving

6、ReferenceFrame )输入旋转速度旋转方向表示右手定律的负速度，速度方向相反，SRF设定：入口/出口边界条件， 速度入口：压力入口：在速度方程式中定义总压力出口：当轴流问题在出口处旋转时，径向平衡选项(radilequiriumassumptionoption ) 中指定的压力是中心压力SRF问题的其他边界条件在无反射边界条件目标质量流出口、incompressible、RVF、incompressible、AVF、壁面边界条件和运动参照坐标系中选择壁面是相对坐标还是绝对坐标在所有运动参照坐标系中，壁面条件选择“MovingWall”选项，在旋转坐标的原点和方向设定与流域设定相同的静

7、止表面(绝对坐标)上输入零旋转速度，在“绝对速度”运动的表面上输入零旋转速度，对于相邻的单元区域因为流域的旋转具有相当大的流动梯度。 由于旋转的影响，可能需要良好的网格来求解较大的坡度。 推荐策略：在确定网格质量足够开始时使用主离散方法。 减小缓和系数/克隆数，保证数值的稳定性。 如果遇到难以开始的问题，请使用FMG进行初始化。 需要特别注意的是压缩机、泵等问题。 研究使用瞬态计算来解决问题。 与静态方法相比，能够提供更好的收敛性。 在时间上使用一阶离散的方法，重复约23步。 运行到静态为止。 大纲，介绍和模型建立方法的概要单参考系(SRF )模型多域和多参考系(MRF )模型混合面模型(MP

8、M )滑动网格模型(SMM )动网格模型(DM )模型的概要附录，多域模型，许多在这种系统中，多流区-某些域是旋转的，其他是静止的。 使用一个或多个接口将多域合并在一起。 多重域模型中接口的处理方法：多重参照系模型(mrf )稳态解法简化了接口，不考虑不同坐标系之间的旋转相互作用。 混合平面模型(mpm )稳态解法不同坐标系之间的相互作用接近于流域隔离界面处的周期性平均。 滑动网格模型(smm )的瞬态解法可以准确地模拟运动和静止区域之间的相对运动，但需要较高的计算机资源。 单体和多主体模型的比较，接口，单组件(blowerwheelladepassage )，多组件(blowerwheelc

9、asing )，MRF模型的介绍，计算域划分接口，分离域。 假设在每个流域解各自的流动方程式，在每个领域流动是静止的。 转子使用了SRF方程式。 在定子和转子之间的界面上，如果速度矢量和速度梯度发生适当的变化，就可以计算质量、运动量、能量和其他标量。 在MRF的不同区域间的相对运动定子和转子之间，没有考虑动力学相互作用。 由于这个特性，MRF经常被称为“冷冻转子”。 MRF模型的界面、正交界面划分相邻流域的内部网格面。 两边的网格必须相同。的。 非正交边界网格单元在物理上分离。 边界线由两个重叠的面构成。 (type=接口)用户创建接口的方式，defegeridinterfaces接口是周期性

10、的，Conformalinterface，Non-conformalinterface，接口的形状旋转面可以静止。 两个区域之间的界面必须是旋转曲面，并且旋转轴和旋转区域必须相同。Correct，Wrong！ interaceisnotatsurfaceacerorrevolution，considerrainigimellerinesideratingularvessel :-problemcanbedescriptivedwtworefere 可以选择单元格域的正交和非正交类型。 对于每个旋转流域(流体边界条件)，使用“MotionType”选项选择“MovingReferenceFram

11、e”，然后输入旋转速度。 在SRF中，除了多域之外，在同一静止域中选择“静止选项”(Stationary )来设定其他边界条件，求解器设置和SRF模型设置相同。MRF问题的计算方法与SRF问题相同，一个或多个流域的流动梯度大，因此MRF问题也难以解决。 相邻小区之间的作用需要用比缺省值小的缓和系数来解。 处理策略：检查网格质量足够，尤其是相邻域之间边界附近的网格。 使用PS初始化。 通过使用非稳定时间步的方法，可以获得与静止状态下的稳定解相同的效果。 MRF的结果不稳定或不符合实际的情况下，可以用非稳态滑动网格模型求解。 大纲，介绍和模型建立方法概述单参考系(SRF )模型的多域和多参考系(M

12、RF )模型的混合面模型(MPM )滑动网格模型(SMM )动网格模型(DM )模型概述附录，混合平面(MPM )。 同样可以用在同样的问题上。 每个域包含稳定的SRF解，每个域的边界条件是相互关联的。 混合平面是指每个域之间的“相互关联”域。 边界条件之间通过周期性的平均侧面流动变量传递，这些变量在每个迭代步骤都更新。 radialmachines、混合平面构成、axialmachines、混合平面的界面由上游区域出口和相邻下游区域入口构成。 入口/出口边界条件为：压力出口/压力入口Pressure-Outlet/Pressure-Inlet压力出口/速度入口Pressure-Outlet/

13、Velocity-Inlet压力出口/流量入口pressure-outlet/mass-flow - 设定MPM设定、流域速度。 为入口和出口的边界条件设置适当的边界条件类型。 选择混合平面对的上游和下游域。 设定轮廓插值的点数。 “混合平面几何体”(MixingPlaneGeometry )确定轴向流动机械以周期性平均化的方式选择径向。 径向流动机械选择轴向(Axial )。 混合平面控制松弛系数01，混合模型的计算方法包括混合平面模型修正混合平面边界面的边界条件，因此流动条件的变化过快可能导致混合平面的解难以收敛。 如果尝试将混合平面缓和系数降低到0.1-0.5，则可能有助于解的稳定性。

14、处理策略：确认网格质量足够(最大网格时滞0.9-0.95 )。 使用FMG初始化难以开始的问题. FMG初始化适合混合平面模型。 降低缓和系数或克隆数。 使用固定的边界条件初始化执行，并使用混合平面法。 大纲，介绍和模型制作方法的概要单参考系(SRF )模型的多域和多参考系(MRF )模型的混合面模型(MPM )滑动网格模型(SMM )动态网格(DM )模型的概要附录，滑动网格(SMM ) 这些相互作用大致分为势相互作用(压力波相互作用)尾迹相互作用、振动相互作用MRF和MPM忽略所有的非稳态相互作用，并且限制这些流动的效果非常弱。 在非稳态相互作用不能忽略的情况下，我们可以使用滑动网格模型来

15、考虑静止和旋转组成的相对运动。 滑动网格模型的工作原理与MRF模型同样，非正交界面将域分为移动和静止域。 与MRF模型不同，每个移动域的网格是非常稳定的，因为它随着时间函数来更新。另外，与MRF模型不同，控制方程式具有新的移动网格形式，用绝对坐标系求解。 没有使用运动参照坐标系的方程式(例如，没有科里奥利力，向心加速度)。 方程式是常规移动/变形网格的特殊公式。 假设刚体网格的运动和滑动、非正交边界面。 滑动边界和MRF问题中的滑动网格必须满足以下规则：边界的平行移动不垂直于其自己。 旋转区域和与其邻接的静止/旋转区域必须是旋转面，该旋转面的旋转轴和旋转区域一致。 失败的滑动网格模型很多，因为

16、网格移动时，边界不相连！ 滑动界面也可以部分重叠。 是的，选择周期性墙面ellipticinterfaceisnotatsurfaceofrevolution .滑动网格设置和“非稳态解算器”。 定义滑动域的边界条件类型。 对于移动域，选择“移动网格”作为“移动类型”。 为每对接口区域创建一个非正交接口。 滑动/旋转是周期性的，选择“周期”选项。 选择耦合传热、Coupled。 其他边界条件与SRF、MRF模型设定相同。和SMM问题的计算方法设定适当的时间步骤和每个时间步骤的最大迭代步骤，以在每个时间步骤获得良好的收敛情况。 时间步不能比移动小区的时间长。 为了继续计算，直到流动是周期性的，通

17、常需要旋转网格几次。 良好的初始条件能够减少到达时间周期性所需的时间。ds=averagecellsizewr=cortisticovelovectiveofthemovingzone (r=meanradiusofinteracesurface )、大纲、介绍和模型制作方法的概要单参考系统(模型多域和多参考系(MRF )模型混合面模型(MPM )滑动网格模型(SMM )动态网格(DM )模型概述附录，什么是动态网格(DM )模型？ 在FLUENT求解中，有适应移动边界条件/物体，适应网格的方法。 案例：活塞运动翼抖动阀开闭动脉扩张和收缩、Volumetricfuelpump、动态网格模型：特征、用户定制的边界/物体移动、单元类型