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fluent中多孔介质设置问题和算例

fluent中多孔介质设置问题和算例
fluent中多孔介质设置问题和算例

经过痛苦的一段经历,终于将局部问题真相大白,为了使保位同仁不再经过我之痛苦,现在将本人多孔介质经验公布如下,希望各位能加精:

1。Gambit中划分网格之后,定义需要做为多孔介质的区域为fluid,与缺省的fluid分别开来,再定义其名称,我习惯将名称定义为porous;

2。在fluent中定义边界条件define-boundary condition-porous(刚定义的名称),将其设置边界条件为fluid,点击set按钮即弹出与fluid边界条件一样的对话框,选中porous zone与laminar复选框,再点击porous zone标签即出现一个带有滚动条的界面;

3。porous zone设置方法:

1)定义矢量:二维定义一个矢量,第二个矢量方向不用定义,是与第一个矢量方向正交的;

三维定义二个矢量,第三个矢量方向不用定义,是与第一、二个矢量方向正交的;

(如何知道矢量的方向:打开grid图,看看X,Y,Z的方向,如果是X向,矢量为1,0,0,同理Y向为0,1,0,Z向为0,0,1,如果所需要的方向与坐标轴正向相反,则定义矢量为负)

圆锥坐标与球坐标请参考fluent帮助。

2)定义粘性阻力1/a与内部阻力C2:请参看本人上一篇博文“终于搞清fluent中多孔粘性阻力与内部阻力的计算方法”,此处不赘述;

3)如果了定义粘性阻力1/a与内部阻力C2,就不用定义C1与C0,因为这是两种不同的定义方法,C1与C0只在幂率模型中出现,该处保持默认就行了;

4)定义孔隙率porousity,默认值1表示全开放,此值按实验测值填写即可。

完了,其他设置与普通k-e或RSM相同。总结一下,与君共享!

Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous Media

Introduction

Many industrial applications involve the modeling of flow through porous media, such as filters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas flow through porous media.

The industrial problem solved here involves gas flow through a catalytic converter. Catalytic converters are commonly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances.

Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium.

The nature of the exhaust gas flow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to design efficient catalytic converters: by modeling the exhaust gas flow, the pressure drop and the uniformity of flow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the flow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the flow field structure may be analyzed.

This tutorial demonstrates how to do the following:

_ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances.

_ Calculate a solution for gas flow through the catalytic converter using the pressure based solver. _ Plot pressure and velocity distribution on specified planes of the geometry.

_ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of flow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports.

Problem Description

The catalytic converter modeled here is shown in Figure 7.1. The nitrogen flows in through the inlet with a uniform velocity of 22.6 m/s, passes through a ceramic monolith substrate with square shaped channels, and then exits through the outlet.

While the flow in the inlet and outlet sections is turbulent, the flow through the substrate is laminar and is characterized by inertial and viscous loss coefficients in the flow (X) direction. The substrate is impermeable in other directions, which is modeled using loss coefficients whose values are three orders of magnitude higher than in the X direction.

Setup and Solution

Step 1: Grid

1. Read the mesh file (catalytic converter.msh).

File /Read /Case...

2. Check the grid. Grid /Check

FLUENT will perform various checks on the mesh and report the progress in the console. Make sure that the minimum volume reported is a positive number.

3. Scale the grid.

Grid! Scale...

(a) Select mm from the Grid Was Created In drop-down list.

(b) Click the Change Length Units button. All dimensions will now be shown in millimeters.

(c) Click Scale and close the Scale Grid panel.

4. Display the mesh. Display /Grid...

(a) Make sure that inlet, outlet, substrate-wall, and wall are selected in the Surfaces selection list.

(b) Click Display.

(c) Rotate the view and zoom in to get the display shown in Figure 7.2.

(d) Close the Grid Display panel.

The hex mesh on the geometry contains a total of 34,580 cells.

Step 2: Models

1. Retain the default solver settings. Define /Models /Solver...

2. Select the standard k-ε turbulence model. Define/ Models /Viscous...

Step 3: Materials

1. Add nitrogen to the list of fluid materials by copying it from the Fluent Database for materials. Define /Materials...

(a) Click the Fluent Database... button to open the Fluent Database Materials panel.

i. Select nitrogen (n2) from the list of Fluent Fluid Materials.

ii. Click Copy to copy the information for nitrogen to your list of fluid materials. iii. Close the Fluent Database Materials panel.

(b) Close the Materials panel.

Step 4: Boundary Conditions. Define /Boundary Conditions...

1. Set the boundary conditions for the fluid (fluid).

(a) Select nitrogen from the Material Name drop-down list.

(b) Click OK to close the Fluid panel.

2. Set the boundary conditions for the substrate (substrate).

(a) Select nitrogen from the Material Name drop-down list.

(b) Enable the Porous Zone option to activate the porous zone model.

(c) Enable the Laminar Zone option to solve the flow in the porous zone without turbulence.

(d) Click the Porous Zone tab.

i. Make sure that the principal direction vectors are set as shown in Table7.1. Use the scroll bar to access the fields that are not initially visible in the panel.

ii. Enter the values in Table 7.2 for the Viscous Resistance and Inertial Resistance. Scroll down to access the fields that are not initially visible in the panel.

(e) Click OK to close the Fluid panel.

3. Set the velocity and turbulence boundary conditions at the inlet (inlet).

(a) Enter 22.6 m/s for the Velocity Magnitude.

(b) Select Intensity and Hydraulic Diameter from the Specification Method dropdown list in the Turbulence group box.

(c) Retain the default value of 10% for the Turbulent Intensity.

(d) Enter 42 mm for the Hydraulic Diameter.

(e) Click OK to close the Velocity Inlet panel.

4. Set the boundary conditions at the outlet (outlet).

(a) Retain the default setting of 0 for Gauge Pressure.

(b) Select Intensity and Hydraulic Diameter from the Specification Method dropdown list in the Turbulence group box.

(c) Enter 5% for the Backflow Turbulent Intensity.

(d) Enter 42 mm for the Backflow Hydraulic Diameter.

(e) Click OK to close the Pressure Outlet panel.

5. Retain the default boundary conditions for the walls (substrate-wall and wall) and close the Boundary Conditions panel.

Step 5: Solution

1. Set the solution parameters. Solve /Controls /Solution...

(a) Retain the default settings for Under-Relaxation Factors.

(b) Select Second Order Upwind from the Momentum drop-down list in the Discretization group box.

(c) Click OK to close the Solution Controls panel.

2. Enable the plotting of residuals during the calculation. Solve/Monitors /Residual...

(a) Enable Plot in the Options group box.

(b) Click OK to close the Residual Monitors panel.

3. Enable the plotting of the mass flow rate at the outlet.

Solve / Monitors /Surface...

(a) Set the Surface Monitors to 1.

(b) Enable the Plot and Write options for monitor-1, and click the Define... button to open the Define Surface Monitor panel.

i. Select Mass Flow Rate from the Report Type drop-down list.

ii. Select outlet from the Surfaces selection list.

iii. Click OK to close the Define Surface Monitors panel.

(c) Click OK to close the Surface Monitors panel.

4. Initialize the solution from the inlet. Solve /Initialize /Initialize...

(a) Select inlet from the Compute From drop-down list.

(b) Click Init and close the Solution Initialization panel.

5. Save the case file (catalytic converter.cas). File /Write /Case...

6. Run the calculation by requesting 100 iterations. Solve /Iterate...

(a) Enter 100 for the Number of Iterations.

(b) Click Iterate.

The FLUENT calculation will converge in approximately 70 iterations. By this point the mass flow rate monitor has attended out, as seen in Figure 7.3.

(c) Close the Iterate panel.

7. Save the case and data files (catalytic converter.cas and catalytic converter.dat).

File /Write /Case & Data...

Note: If you choose a file name that already exists in the current folder, FLUENT

will prompt you for confirmation to overwrite the file.

Step 6: Post-processing

1. Create a surface passing through the centerline for post-processing purposes.

Surface/Iso-Surface...

(a) Select Grid... and Y-Coordinate from the Surface of Constant drop-down lists.

(b) Click Compute to calculate the Min and Max values.

(c) Retain the default value of 0 for the Iso-Values.

(d) Enter y=0 for the New Surface Name.

(e) Click Create.

2. Create cross-sectional surfaces at locations on either side of the substrate, as well as at its center.

Surface /Iso-Surface...

(a) Select Grid... and X-Coordinate from the Surface of Constant drop-down lists.

(b) Click Compute to calculate the Min and Max values.

(c) Enter 95 for Iso-Values.

(d) Enter x=95 for the New Surface Name.

(e) Click Create.

(f) In a similar manner, create surfaces named x=130 and x=165 with Iso-Values of 130 and 165, respectively. Close the Iso-Surface panel after all the surfaces have been created.

3. Create a line surface for the centerline of the porous media.

Surface /Line/Rake...

(a) Enter the coordinates of the line under End Points, using the starting coordinate of (95, 0, 0) and an ending coordinate of (165, 0, 0), as shown.

(b) Enter porous-cl for the New Surface Name.

(c) Click Create to create the surface.

(d) Close the Line/Rake Surface panel.

4. Display the two wall zones (substrate-wall and wall). Display /Grid...

(a) Disable the Edges option.

(b) Enable the Faces option.

(c) Deselect inlet and outlet in the list under Surfaces, and make sure that only substrate-wall and wall are selected.

(d) Click Display and close the Grid Display panel.

(e) Rotate the view and zoom so that the display is similar to Figure 7.2.

5. Set the lighting for the display. Display /Options...

(a) Enable the Lights On option in the Lighting Attributes group box.

(b) Retain the default selection of Gourand in the Lighting drop-down list.

(c) Click Apply and close the Display Options panel.

6. Set the transparency parameter for the wall zones (substrate-wall and wall).

Display/Scene...

(a) Select substrate-wall and wall in the Names selection list.

(b) Click the Display... button under Geometry Attributes to open the Display Properties panel.

i. Set the Transparency slider to 70.

ii. Click Apply and close the Display Properties panel.

(c) Click Apply and then close the Scene Description panel.

7. Display velocity vectors on the y=0 surface.

Display /Vectors...

(a) Enable the Draw Grid option. The Grid Display panel will open.

i. Make sure that substrate-wall and wall are selected in the list under Surfaces.

ii. Click Display and close the Display Grid panel.

(b) Enter 5 for the Scale.

(c) Set Skip to 1.

(d) Select y=0 from the Surfaces selection list.

(e) Click Display and close the Vectors panel.

The flow pattern shows that the flow enters the catalytic converter as a jet, with recirculation on either side of the jet. As it passes through the porous substrate, it decelerates and straightens out, and exhibits a more uniform velocity distribution.

This allows the metal catalyst present in the substrate to be more effective.

Figure 7.4: Velocity Vectors on the y=0 Plane

8. Display filled contours of static pressure on the y=0 plane.

Display /Contours...

(a) Enable the Filled option.

(b) Enable the Draw Grid option to open the Display Grid panel.

i. Make sure that substrate-wall and wall are selected in the list under Surfaces.

ii. Click Display and close the Display Grid panel.

(c) Make sure that Pressure... and Static Pressure are selected from the Contours of drop-down lists.

(d) Select y=0 from the Surfaces selection list.

(e) Click Display and close the Contours panel.

Figure 7.5: Contours of the Static Pressure on the y=0 plane

The pressure changes rapidly in the middle section, where the fluid velocity changes as it passes through the porous substrate. The pressure drop can be high, due to the inertial and viscous resistance of the porous media. Determining this pressure drop is a goal of CFD analysis. In the next step, you will learn how to plot the pressure drop along the centerline of the substrate.

9. Plot the static pressure across the line surface porous-cl.

Plot /XY Plot...

(a) Make sure that the Pressure... and Static Pressure are selected from the Y Axis Function drop-down lists.

(b) Select porous-cl from the Surfaces selection list.

(c) Click Plot and close the Solution XY Plot panel.

Figure 7.6: Plot of the Static Pressure on the porous-cl Line Surface

In Figure 7.6, the pressure drop across the porous substrate can be seen to be roughly 300 Pa.

10. Display filled contours of the velocity in the X direction on the x=95, x=130 and x=165 surfaces.

Display /Contours...

(a) Disable the Global Range option.

(b) Select Velocity... and X Velocity from the Contours of drop-down lists.

(c) Select x=130, x=165, and x=95 from the Surfaces selection list, and deselect y=0.

(d) Click Display and close the Contours panel.

The velocity profile becomes more uniform as the fluid passes through the porous media. The velocity is very high at the center (the area in red) just before the nitrogen enters the substrate and then decreases as it passes through and exits the substrate. The area in green, which corresponds to a moderate velocity, increases in extent.

Figure 7.7: Contours of the X Velocity on the x=95, x=130, and x=165 Surfaces

11. Use numerical reports to determine the average, minimum, and maximum of the velocity distribution before and after the porous substrate.

Report /Surface Integrals...

(a) Select Mass-Weighted Average from the Report Type drop-down list.

(b) Select Velocity and X Velocity from the Field Variable drop-down lists.

(c) Select x=165 and x=95 from the Surfaces selection list.

(d) Click Compute.

(e) Select Facet Minimum from the Report Type drop-down list and click Compute again.

(f) Select Facet Maximum from the Report Type drop-down list and click Compute again.

(g) Close the Surface Integrals panel.

The numerical report of average, maximum and minimum velocity can be seen in the main FLUENT console, as shown in the following example:

多孔介质在fluent中的操作方法 网络上传版本

如何在Fluent中实现多孔介质双能量方程(LNTE) How to use Non-equilibrium Thermal equation (LNTE) model for Porous media in Fluent Software ●请参照本人发表的文章: ●Please refer to the following papers: 1)Wang Fu–Qiang*,Shuai Yong*,Wang Zhi–Q iang,Leng Yu,Tan He–Ping. Thermal and chemical reaction performance analyses of steam methane reforming in porous media solar thermochemical reactor,International Journal of Hydrogen Energy,39(2):718-730,2014 关键词:Porous, Solar, Hydrogen, Methane, Reforming, P1 approximation, radiative heat transfer 2)Wang Fu–Qiang*,Shuai Yong*,Tan He–Ping,Zhang Xiao-Feng,Mao Qian-Jun,Heat transfer analyses of porous media receiver with multi–dish collector by coupling MCRT and FVM method,Solar Energy,93:158–168,2013 关键词:Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo 3)Wang Fu–Qiang*,Shuai Yong*,Tan He–Ping,Yu Chun–Liang,Thermal Performance Analysis of Porous Media Receiver with Concentrated Solar Irradiation,International Journal of Heat and Mass Transfer,62:247–254,2013 关键词:Solar, Porous, dish concentrator, Receiver, Monte Carlo

Fluent动网格专题讨论

Fluent动网格专题讨论(-) 题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢! 该专题主要包括以下的主要内容: ##1. 动网格的相关知识介绍; ##2. 以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; ##3. 与动网格应用有关的参考文献; ##4. 使用动网格进行计算的一些例子。 ##1. 动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型(dynamic layering)和局部重划模型(local remeshing)。 弹簧近似光滑模型 在弹簧近似光滑模型中,网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后,会产生与位移成比例的力,力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡,但是在外力作用下,弹簧系统经过调整将达到新的平衡,也就是说由弹簧连接在一起的节点,将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说,从边界节点的位移出发,采用虎克定律,经过迭代计算,最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置,这就是弹簧光顺法的核心思想。 原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系,但是在非四面体网格区域(二维非三角形),最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法: (1)移动为单方向。 (2)移动方向垂直于边界。 如果两个条件不满足,可能使网格畸变率增大。另外,在系统缺省设置中,只有四面体网格(三维)和三角形网格(二维)可以使用弹簧光顺法,如果想在其他网格类型中激活该模型,需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令spring-on-all-shapes?,然后激活该选项即可。 动态层模型 对于棱柱型网格区域(六面体和或者楔形),可以应用动态层模型。动态层模型的中心思想是根据紧邻运动边界网格层高度的变化,添加或者减少动态层,即在边界发生运动时,如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度,就将其划分为两个网格层;如果网格层高度降低到一定程度,就将紧邻边界的两个网格层合并为一个层: 如果网格层j扩大,单元高度的变化有一临界值:

FLUENT动网格讲解分析

题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢! 该专题主要包括以下的主要内容: ##1.动网格的相关知识介绍; ##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; ##3. 与动网格应用有关的参考文献; ##4. 使用动网格进行计算的一些例子。 ##1.动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C 语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型(dynamic layering)和局部重划模型(local remeshing)。 弹簧近似光滑模型 在弹簧近似光滑模型中,网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后,会产生与位移成比例的力,力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡,但是在外力作用下,弹簧系统经过调整将达到新的平衡,也就是说由弹簧连接在一起的节点,将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说,从边界节点的位移出发,采用虎克定律,经过迭代计算,最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置,这就是弹簧光顺法的核心思想。 原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系,但是在非四面体网格区域(二维非三角形),最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法: (1)移动为单方向。 (2)移动方向垂直于边界。 如果两个条件不满足,可能使网格畸变率增大。另外,在系统缺省设置中,只有四面体网格 (三维)和三角形网格(二维)可以使用弹簧光顺法, 需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令spring-on-all-shapes?,然后激活该选项即

FLUENT 动网格教程

FLUENT动网格教程 摘自https://www.doczj.com/doc/4412764255.html,/dvbbs/dispbbs.asp?boardid=61&id=1396题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Me sh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢!。 该专题主要包括以下的主要内容: §一、动网格的相关知识介绍; §二、以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; §三、与动网格应用有关的参考文献; §四、使用动网格进行计算的一些例子。 §一、动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUE NT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。

FLUENT多孔介质中平面面板(plane surface)工具的使用

1、输出grid图形 2、选择surface---plane,打开plane surface面板 3、通过确定三个点来确定平面位置。单击slect point,出现提示,不点选cancel.在grid 图形的多孔介质区域任意位置右键点选3个点。 4、回到plane surface面板,勾选plane tool,则在grid图形的多孔介质区域出现一个平面。

若出现的平面与我们的预期相差比较大的话,可以单击reset points,可以获得一个特殊位置的平面。 5、打开多孔介质的控制面板,选择porou zone标签,点击update from plane tool按钮,获得方向矢量1,和方向矢量2的原始值,并与左下角的坐标系统比较,确定我们大概的旋转方向。 6、对比grid图形左下角的坐标系统,红线和红色箭头代表的是方向矢量1,绿线和绿色箭头代表的是方向矢量2 应该使红线和X正方向平行,绿线和Y正方向平行。具体的操作应该是: 一:先单击白线的蓝色箭头,固定了该方向在旋转过程中不变,可以保证在旋转的过程比较有规律,然后右键点选白线的红色箭头旋转红线的红色箭头到X的正轴; 二: 接下来应该是单击白线的红色箭头,固定该方向不变,单击白线的蓝色箭头,旋转绿线的绿色箭头指向Y的正轴。(所以多孔介质区域我们一般是设置在坐标系统里面,轴线等 与坐标系统无非直角角度关系)。把平面移动到图形外有利于旋转,比较清楚。平面

法线方向的移动是用鼠标右键单击平面阴影部分并拖动,横向移动则需按下shift并进行如上操作。 7、旋转到适当的位置后(鼠标右键拖动箭头),再次点击update from plane tool按钮,获得方向矢量1,和方向矢量2。 得到的数值很可能不是整数,这个时候我们可以把他简化为整数。例如:0.9123可以简化为1,0.01245可以简化为0,以此类推。

FLUENT算例 (5)搅拌桨底部十字挡板的流场分析

搅拌桨底部十字挡板的流场分析搅拌设备在各个行业运用的十分广泛,搅拌就是为了更够更快速更高效的将物质与介质充分混合,发生充分的反应,而搅拌中存在着许多不利于混合的情况,比如液体旋流。为了解决这个问题,之前很多人提出在罐体的侧壁上增加挡板,可以抵消大部分旋流,然后大部分都是研究侧挡板的,对于底部挡板的研究十分少,本文就在椭圆底部挡板增加十字型挡板,对罐体中进行流场分析。 1.Gambit建模 首先用Gambit建模图形如下: 图1:Gambit建立的模型 分为两个区域,里面的圆柱为动区域,外面包着的大圆柱设为静区域,静区域划分网格大,划分粗糙,内部动区域划分网格小,划分精细。边界条件主要设置了轴,搅拌桨,底部挡板,上层液面。以下就是fluent进行数值模拟。 2.fluent数值模拟 2.1导入case文件

2.2对网格进行检查 Minimum volume的数值大于0即可。 图2网格检查2.3调节比例 单位选择mm单位。 图3比例调节2.4定义求解器参数 设置如图4所示

图4设置求解器参数2.5设置能量线 图5能量线 2.6设置粘度模型,选择k-e模型 k-e模型对该模型模拟十分实用。

图6粘度模型2.7定义材料 介质选择液体水。 2.8定义操作条件

由于存在着终于,建模时的方向向上,所以在Z轴增加一个重力加速度。 图8操作条件 2.9定义边界条件 在边界设置重,动区域如图所示,将材料设成水,motion type设成moving reference frame (相对滑动),转速设为10rad/s,单位可在Define中的set unit中的angular-velocity设置。而在在轴的设置中,如上图所示,将wall motion设成moving wall,motion设成Absolute,速度设成-10,由于轴跟动区域速度是相对的,所以设成反的。

多孔介质条件多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动

多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述,它服从介质和流体流动之间的热平衡假设,具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型,被称为多孔跳跃,可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域,并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型),这是因为它具有更好的鲁棒性,并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 1、多孔介质模型的限制 如下面各节所述,多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。 ● 流体通过介质时不会加速,因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的,因为它意味着FLUENT 不会正确的描述通过介质的过渡时间。 ● 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 2、多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成,一部分是粘性损失项 (Darcy),另一个是内部损失项: ∑∑==+=31312 1j j j j ij j ij i v v C v D S ρμ 其中S_i 是i 向(x, y, or z)动量源项,D 和C 是规定的矩阵。在多孔介质单元中,动量损失对于压力梯度有贡献,压降和流体速度(或速度方阵)成比例。 对于简单的均匀多孔介质: j j i i v v C v S ραμ2 12+= 其中a 是渗透性,C2是内部阻力因子,简单的指定D 和C 分别为对角阵1/a 和C2,其它项为零。 FLUENT 还允许模拟的源项为速度的幂率: ()i C C j i v v C v C S 10011-== 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意:在幂律模型中,压降是各向同性的,C_0的单位为国际标准单位。

ICEM CFD动网格学习

FLUENT动网格教程 该专题主要包括以下的主要内容: §一、动网格的相关知识介绍; §二、以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; §三、与动网格应用有关的参考文献; §四、使用动网格进行计算的一些例子。 §一、动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUE NT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即 弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、 动态分层模型(dynamic layering) 局部重划模型(local remeshing)

(整理)多孔介质-Fluent模拟

7.19多孔介质边界条件 多孔介质模型适用的范围非常广泛,包括填充床,过滤纸,多孔板,流量分配器,还有管群,管束系统。当使用这个模型的时候,多孔介质将运用于网格区域,流场中的压降将由输入的条件有关,见Section 7.19.2.同样也可以计算热传导,基于介质和流场热量守恒的假设,见Section 7.19.3. 通过一个薄膜后的已知速度/压力降低特性可以简化为一维多孔介质模型,简称为“多孔跳跃”。多孔跳跃模型被运用于一个面区域而不是网格区域,而且也可以代替完全多孔介质模型在任何可能的时候,因为它更加稳定而且能够很好地收敛。见Section 7.22. 7.19.1 多孔介质模型的限制和假设 多孔介质模型就是在定义为多孔介质的区域结合了一个根据经验假设为主的流动阻力。本质上,多孔介质模型仅仅是在动量方程上叠加了一个动量源项。这种情况下,以下模型方面的假设和限制就可以很容易得到: ?因为没有表示多孔介质区域的实际存在的体,所以fluent默认是计算基于连续性方程的虚假速度。做为一个做精确的选项,你可以适用fluent 中的真是速度,见section7.19.7。 ?多孔介质对湍流流场的影响,是近似的,见7.19.4。 ?当在移动坐标系中使用多孔介质模型的时候,fluent既有相对坐标系也可以使用绝对坐标系,当激活相对速度阻力方程。这将得到更精确的源项。 相关信息见section7.19.5和7.19.6。 ?当需要定义比热容的时候,必须是常数。 7.19.2 多孔介质模型动量方程 多孔介质模型的动量方程是在标准动量方程的后面加上动量方程源项。源项包含两个部分:粘性损失项(达西公式项,方程7.19-1右边第一项),和惯性损失项(方程7.19-1右边第二项) (7.19-1)

FLUENT多孔介质数值模拟设置

FLUENT多孔介质数值模拟设置 多孔介质条件 多孔介质模型可以应用于很多问题,如通过充满介质的流动、通过过滤纸、穿孔圆盘、流量分配器以及管道堆的流动。当你使用这一模型时,你就定义了一个具有多孔介质的单元区域,而且流动的压力损失由多孔介质的动量方程中所输入的内容来决定。通过介质的热传导问题也可以得到描述,它服从介质和流体流动之间的热平衡假设,具体内容可以参考多孔介质中能量方程的处理一节。 多孔介质的一维化简模型,被称为多孔跳跃,可用于模拟具有已知速度/压降特征的薄膜。多孔跳跃模型应用于表面区域而不是单元区域,并且在尽可能的情况下被使用(而不是完全的多孔介质模型),这是因为它具有更好的鲁棒性,并具有更好的收敛性。详细内容请参阅多孔跳跃边界条件。 多孔介质模型的限制 如下面各节所述,多孔介质模型结合模型区域所具有的阻力的经验公式被定义为“多孔”。事实上多孔介质不过是在动量方程中具有了附加的动量损失而已。因此,下面模型的限制就可以很容易的理解了。 流体通过介质时不会加速,因为事实上出现的体积的阻塞并没有在模型中出现。这对于过渡流是有很大的影响的,因为它意味着FLUENT不会正确的描述通过介质的过渡时间。 多孔介质对于湍流的影响只是近似的。详细内容可以参阅湍流多孔介质的处理一节。 多孔介质的动量方程 多孔介质的动量方程具有附加的动量源项。源项由两部分组成,一部分是粘性损失项 (Darcy),另一个是内部损失项: 其中S_i是i向(x, y, or z)动量源项,D和C是规定的矩阵。在多孔介质单元中,动量损失对于压力梯度有贡献,压降和流体速度(或速度方阵)成比例。 对于简单的均匀多孔介质: 其中a是渗透性,C_2时内部阻力因子,简单的指定D和C分别为对角阵1/a 和C_2其它项为零。 FLUENT还允许模拟的源项为速度的幂率: 其中C_0和C_1为自定义经验系数。 注意:在幂律模型中,压降是各向同性的,C_0的单位为国际标准单位。 多孔介质的Darcy定律 通过多孔介质的层流流动中,压降和速度成比例,常数C_2可以考虑为零。忽略对流加速以及扩散,多孔介质模型简化为Darcy定律: 在多孔介质区域三个坐标方向的压降为:

完整word版,fluent中多孔介质设置问题和算例

经过痛苦的一段经历,终于将局部问题真相大白,为了使保位同仁不再经过我之痛苦,现在将本人多孔介质经验公布如下,希望各位能加精: 1。Gambit中划分网格之后,定义需要做为多孔介质的区域为fluid,与缺省的fluid分别开来,再定义其名称,我习惯将名称定义为porous; 2。在fluent中定义边界条件define-boundary condition-porous(刚定义的名称),将其设置边界条件为fluid,点击set按钮即弹出与fluid边界条件一样的对话框,选中porous zone与laminar复选框,再点击porous zone标签即出现一个带有滚动条的界面;

3。porous zone设置方法: 1)定义矢量:二维定义一个矢量,第二个矢量方向不用定义,是与第一个矢量方向正交的;

三维定义二个矢量,第三个矢量方向不用定义,是与第一、二个矢量方向正交的; (如何知道矢量的方向:打开grid图,看看X,Y,Z的方向,如果是X向,矢量为1,0,0,同理Y向为0,1,0,Z向为0,0,1,如果所需要的方向与坐标轴正向相反,则定义矢量为负) 圆锥坐标与球坐标请参考fluent帮助。 2)定义粘性阻力1/a与内部阻力C2:请参看本人上一篇博文“终于搞清fluent中多孔粘性阻力与内部阻力的计算方法”,此处不赘述;

3)如果了定义粘性阻力1/a与内部阻力C2,就不用定义C1与C0,因为这是两种不同的定义方法,C1与C0只在幂率模型中出现,该处保持默认就行了; 4)定义孔隙率porousity,默认值1表示全开放,此值按实验测值填写即可。 完了,其他设置与普通k-e或RSM相同。总结一下,与君共享!

Fluent动网格----layering个一个简单实例(作者Snow)

Fluent动网格----layering个一个简单实例我这几天看了点动网格技术方面的东西,在学习过程中发现这方面的例子很少,自己也走了一些弯路。现在还好,弄明白了一些,能够应付现在我的工作。为了让更多学习者快速了解动网格,我打算尽量把我学习心得在这里和大家分享,这里给出一个layering的一个简单例子。 1.Gambit画网格 本例很简单,在Gambit里画一个10*10的矩形,网格间隔为1,也就是有100个网格,具体见下图。都学动网格的人了,不至于这个不会做! 这里需要注意一个问题:设置边界条件的时候,一定要把要移动的边单独设定,本例中一右边界作为移动的边,设成wall就可以,这里再后面需要制定。 2.编写UDF #include "udf.h" #include "unsteady.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" /************************************************************/ real current_time = 0.0 ; Domain * domain ; Thread * thread ; real NV_VEC( origin ),NV_VEC( force ),NV_VEC( moment ) ; /************************************************************/ DEFINE_CG_MOTION(throttle,dt,vel,omega,time,dtime) { current_time = CURRENT_TIME ; vel[0] = 30; Message("time=%f omega=%f\n",current_time) ; }

Fluent计算多孔介质模型资料

广东省深圳市宝安区沙井辛养社区西部工业园 TEL:+86-755-3366-8888 FAX:+86-755-3366-0612 Fluent计算多孔介质模型资料 这是一个多孔介质例子,进口速度为0.01m/s,组份为液态水和氧气,其中氧气从多孔介质porous jump 渗透过去,如何看氧气在tissue中扩散的。 porous jump的face permeability1 a=e-8 m_2 thickness 设为0.0001 pressure jump coefficient为默认 porous zone设置如下: direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each inertial resistance 100 each porosity 0.1 边界条件设置如下: Ab – wall - default Bc – wall – default Be – porous jump – face permeability 1e-8, porous medium thickness 0.0001 Cd – outflow rating – 0.5 De – wall – default Default interior – interior Default interior001 – interior Default interior019 – interior Ef – wall - default Fg – outflow rating – 1 Fluid - porous zone - direction vector 1, 1, viscous resistance 100 each, inertial resistance 100 each, porosity 0.1 Gh- wall - default Hi – wall - default Hk - porous jump same conditions as other Ij – outflow – 0.5 Jk – wall – default Kl – wall – default

FLUENT动网格技术简介

FLUENT动网格简介 在固体有限元计算中,网格运动实非什么稀奇事儿。而且在绝多数固体计算的基本物理量是网格的节点位移,所以,固体计算中,网格节点运动是对的,没有运动反而不正常了。也可以这么说:正因为计算域内部节点间的相对运动,才导致了内应力的产生。 流体计算与固体完全不同。其根源在于它们使用的网格类型不同。当前固体有限元计算采用的是拉格朗日网格,而流体计算则大多数采用的欧拉网格。如果说把拉格朗日网格中的节点点看作是真实世界的物质原子的话,那么欧拉网格的节点则好比是真实世界中的一个个传感器,它们总是呆在相同的位置,真实的记录着各自位置上的物理量。正常情况下,欧拉网格系统是这样的:计算域和节点保持位置不变,发生变化的是物理量,网格节点就像一个个布置在计算域中的传感器,记录该位置上的物理量。这其实是由流体力学研究方法所决定的。宏观与微观的差异决定了固体力学计算采用拉格朗日网格,流体计算采用欧拉网格。关于这部分的详细解说,可以参阅任何一本计算流体动力学书籍。 世界是公平的。有利必有弊。朗格朗日网格适合计算节点位移,然而对于过大的网格变形却难以处理。欧拉网格生来可以处理大变形(因为节点不动),然而对于对于节点运动的处理,则是其直接软肋。然而很不幸的是,现实生活中有太多网格边界运动的实例。如汽车发动机中的气缸运动、阀门开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等等等举不胜举。 计算流体动力学计算的基本物理量通常为:速度、温度、压力、组分。并不计算网格节点位移。因此要让网格产生运动,通常给节点施加的物理约束是速度。CFD中的动网格大体分为两类:(1)显式规定的网格节点速度。配合瞬态时间,即可很方便的得出位移。当然一些求解器(如FLUENT)也支持稳态动网格,这时候可以直接指定节点位移。(2)网格节点速度是通过求解得到的。如6DOF 模型基本上都属于此类。用户将力换算成加速度,然后将其积分成速度。 对于第一类动网格问题,在fluent中通常可以使用profile与UDF进行网格设置,通过规定节点或区域的速度、角速度或位移等方式来显式确定网格的运动,通常大部分的动网格问题都归于此类。而对于第二类问题,通常涉及到力的计算,力在流体中通常是对压力进行积分而来。将力转换为速度或位移,一般涉及到加

FLUENT帮助里自带的多孔介质算例-经典资料

Tutorial 7. Modeling Flow Through Porous Media Introduction Many industrial applications involve the modeling of ow through porous media, such as _lters, catalyst beds, and packing. This tutorial illustrates how to set up and solve a problem involving gas ow through porous media. The industrial problem solved here involves gas ow through a catalytic converter. Catalytic converters are commonly used to purify emissions from gasoline and diesel engines by converting environmentally hazardous exhaust emissions to acceptable substances. Examples of such emissions include carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and unburned hydrocarbon fuels. These exhaust gas emissions are forced through a substrate, which is a ceramic structure coated with a metal catalyst such as platinum or palladium. The nature of the exhaust gas ow is a very important factor in determining the performance of the catalytic converter. Of particular importance is the pressure gradient and velocity distribution through the substrate. Hence CFD analysis is used to designe_cient catalytic converters: by modeling the exhaust gas ow, the pressure drop and the uniformity of ow through the substrate can be determined. In this tutorial, FLUENT is used to model the ow of nitrogen gas through a catalytic converter geometry, so that the ow _eld structure may be analyzed. This tutorial demonstrates how to do the following: _ Set up a porous zone for the substrate with appropriate resistances. _ Calculate a solution for gas ow through the catalytic converter using the pressurebased solver. _ Plot pressure and velocity distribution on speci_ed planes of the geometry. _ Determine the pressure drop through the substrate and the degree of non-uniformity of ow through cross sections of the geometry using X-Y plots and numerical reports. 许多工业应用都涉及通过多孔介质(如过滤器,催化剂床和填料)的流动模型。本教程说明如何建立和解决涉及气体通过多孔介质的问题。 这里解决的工业问题涉及通过催化转换器的气体流量。催化转化器通常用于通过将对环境有害的废气排放物转化为可接受的物质来净化汽油和柴油发动机的排放物。 这种排放的例子包括一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx)和未燃烧的碳氢化合物燃料。这些废气排放物被迫通过衬底,该衬底是涂覆有诸如铂或钯的金属催化剂的陶瓷结构。 排气流量的性质是决定催化转化器性能的一个非常重要的因素。特别重要的是通过基底的压力梯度和速度分布。因此,使用CFD分析来设计催化转换器:通过对排气流量进行建模,可以确定通过基板的流量的压降和流量的均匀性。在本教程中,FLUENT 用于模拟通过催化转化器几何形状的氮气流量,从而可以分析流量结构。 本教程演示了如何执行以下操作: _设置具有适当阻力的基材的多孔区域。 _使用基于压力的解算器计算通过催化转化器的气体流量的解决方案。 _绘制几何体特定平面上的压力和速度分布。 _确定通过基材的压降和不均匀的程度 通过使用X-Y图和数字报告的几何横截面的流量。 Prerequisites This tutorial assumes that you are familiar with the menu structure in FLUENT and that you have completed Tutorial 1. Some steps in the setup and solution procedure will not be shown explicitly. 本教程假设您熟悉FLUENT中的菜单结构您已完成教程1.设置和解决方案过程中的某些步骤不会明确显示。Problem Description

FLUENT动网格需要的常用宏

FLUENT动网格需要的常用宏 虽然瞬态PROFILE文件可以在一定程度上定义网格运动,然而其存在着一些缺陷。最主要的一些缺陷存在于以下一些方面: (1)PROFILE无法精确的定义连续的运动。其使用离散的点值进行插值。如果 想获得较为精确的运动定义,势必要定义很多点。 (2)一些情况下无法使用profile。比如稳态动网格。 在FLUENT中定义网格运动,更多的是采用UDF宏。fluent中与动网格有关的UDF 宏一共有5个,其中四个用于常规的网格运动定义,一个用于6DOF模型。这些宏分别为: DEFINE_CG_MOTION、DEFINE_DYNAMIC_ZONE_PROPERTY、DEFINE_GEOM、 DEFINE_GRID_MOTION、DEFINE_SDOF_PROPERTIES 注意:动网格宏只能为编译型UDF。 1、DEFINE_CG_MOTION 最常用的运动网格宏。用户可以使用该宏定义每一时间步上的线速度或角速度来指定fluent中某一特定区域的运动。 DEFINE_CG_MOTION(name,de,vel,omega,time,dtime) 参数说明: name:UDF的名字。体现在fluent中表现为可选择的函数列表。 Dynamic_Thread *dt:存储了用户所指定的动网格属性和结构指针。 real vel[]:线速度。vel[0]为x方向速度,vel[1]为y方向速度,vel[2]为z 方向速度 real omega[]:角速度。与线速度定义相同。 real time:当前时间。 real dtime:时间步长。 函数返回值为:void 从函数的参数类型,配合c语言的参数调用方式可知,vel,omega为数值类型,属于传入类型。因此只需在函数体中显式定义vel与omega即可将速度传入fluent求解器。time与dtime是用于定义速度的。详细实例可参看fluent udf 文档p182。

Fluent中的动网格

Fluent中的动网格 动网格是目前求解计算域变化问题的常用方法。参考Fluent帮助,可以知道动网格技术与一般流动计算设置的主要区别在于网格更新方法和更新域设置。这里就这两方面问题的一点体会作一简单记录。 一、网格更新方法 弹簧近似光滑法将任意两网格节点之间的连线理想地看成一条弹簧,并通过近似弹簧的压缩或拉伸实现网格和计算域的改变。该方法网格拓扑不变,无需网格的插值处理,对结构化(四边形、六面体)和非结构化(三角形、四面体)网格同样适用。但不适合于大变形情况,当计算区域变形较大时,变形后的网格质量变差,严重影响计算精度。 动态分层法在运动边界相邻处根据运动规律动态增加或减少网格层数,以此来更新变形区域的网格。该方法适用于结构化网格,通过设置适当的分层和缩减系数,更新后的网格依然为较为均匀的结构化网格,对计算精度影响较小。对于运动域具有多自由度和任意变形情况,该方法处理起来非常困难。 网格重生方法在整个网格更新区域内依据设定的最大和最小网格尺寸判断需要进行网格重生的网格,并依据设置的更新频率进行网格重生处理。该方法适用于非结构化网格,能够较好的应用于任意变形的计算区域处理。 二、更新域设置 更新域设置是动网格设置中的一项重要工作,最常用的设置是刚体运动域和变形域,这里针对这两种域的设置注意事项和技巧作一简单介绍。 1、域动网格 一般来讲,设置为刚体运动域的区域一般为壁面类边界,通过设置固壁的运动,模拟计算域内物体的运动。 由于固壁边界有时形状较为复杂,壁面附近网格尺度与周围网格尺度存在较大差别,网格更新时变形较大。在这种情况下,可以设置一个包含固壁运动边界的计算域,通过该计算域的整体运动模拟域内物体的运动,在有的地方将这种方法称为域动网格法。在域动网格法中,需要设置包含运动物体的内部计算域、内部计算域界面均为刚体运动域。如下图所示。

Fluent建模教程

目录 1.理论知识 1.1Gambit软件的介绍 1.2Fluent软件的介绍 1.3Exceed.13+Gambit.V 2.4.06+Fluent.6.3安装介绍 2.建模过程 2.1Gambit 启动 2.2建立几何模型 3.网格划分 3.1划分网格 3.2检查网格划分情况 3.3设置边界类型 3.4输出网格文件 4.计算求解 4.1检查网格并定义长度单位 4.2设置计算模型 4.3设置流体材料属性 4.4设置边界条件 4.5求解初始化 4.6设置残差监视 4.7保存case文件 4.8求解计算 4.9保存计算结果 5.后期处理 5.1读入case和data文件 5.2显示网格 5.3创建相关面 5.4计算各单电池获得的质量流率 5.5绘制图表 6.参考链接

第一章理论知识 1.1Gambit软件的介绍 GAMBIT是为了帮助分析者和设计者建立并网格化计算流体力学(CFD)模型和其它科学应用而设计的一个软件包。GAMBIT通过它的用户界面(GUI)来接受用户的输入。GAMBIT GUI简单而又直接的做出建立模型、网格化模型、指定模型区域大小等基本步骤,然而这对很多的模型应用已是足够了。 面向CFD分析的高质量的前处理器,其主要功能包括几何建模和网格生成。由于GAMBIT本身所具有的强大功能,以及快速的更新,在目前所有的CFD前处理软件中,GAMBIT稳居上游。 GAMBIT软件具有以下特点: ☆ACIS内核基础上的全面三维几何建模能力,通过多种方式直接建立点、线、面、体,而且具有强大的布尔运算能力,ACIS内核已提高为ACIS R12。该功能大大领先于其它CAE软件的前处理器; ☆可对自动生成的Journal文件进行编辑,以自动控制修改或生成新几何与网格; ☆可以导入PRO/E、UG、CATIA、SOLIDWORKS、ANSYS、PATRAN等大多数CAD/CAE软件所建立的几何和网格。导入过程新增自动公差修补几何功能,以保证GAMBIT与CAD软件接口的稳定性和保真性,使得几何质量高,并大大减轻工程师的工作量; ☆新增PRO/E、CATIA等直接接口,使得导入过程更加直接和方便; ☆强大的几何修正功能,在导入几何时会自动合并重合的点、线、面;新增几何修正工具条,在消除短边、缝合缺口、修补尖角、去除小面、去除单独辅助线和修补倒角时更加快速、自动、灵活,而且准确保证几何体的精度; ☆G/TURBO模块可以准确而高效的生成旋转机械中的各种风扇以及转子、定子等的几何模型和计算网格; ☆强大的网格划分能力,可以划分包括边界层等CFD特殊要求的高质量网格。GAMBIT中专用的网格划分算法可以保证在复杂的几何区域内直接划分出高质量的四面体、六面体网格或混合网格; ☆先进的六面体核心(HEXCORE)技术是GAMBIT所独有的,集成了笛卡尔网格和非结构网格的优点,使用该技术划分网格时更加容易,而且大大节省网格数量、提高网格质量; ☆居于行业领先地位的尺寸函数(Size function)功能可使用户能自主控制网格的生成过程以及在空间上的分布规律,使得网格的过渡与分布更加合理,最大限度地满足CFD分析的需要;

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