动网格

fluent 案例
- 电池仿真计算：该案例使用Fluent中的电池仿真模块，基于前期实验获取的数据，根据NTGK模型模拟稳定的充放电过程。

计算原理是需要提供不同倍率下的DOD与电压曲线。

- 动网格实例：动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况，如汽车发动机中的气缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等。

- 离心泵空化：利用Fluent中的Mixture多相流模型仿真计算离心泵内的空化情况。

案例描述为离心泵入口总压0.6MPa，出口静压0.2MPa，叶轮旋转速度1200RPM。

流体域内介质为液态水，其在当前工作条件下饱和蒸汽压为3540Pa。

- 板式换热器CFD仿真：本案例在ANSYS2019R3中演示了如何利用Fluent进行板式换热器CFD仿真。

首先在SpaceClaim中建立几何模型，并进行命名边界条件，接着导入Fluent Meshing进行网格划分，然后利用Fluent进行求解，最后在CFD-POST中进行后处理。

这些案例展示了Fluent在不同领域的应用，如果你对其中某个案例感兴趣，可以继续向我提问。

搅拌桨底部十字挡板流场分析动网格实例教程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。

图9动区域边界条件图10轴边界条件2.10设置求解器求解器的设置如图11需将momentum改成0.5即可图11求解器2.11初值初始化在Slove中选择solution initialiation设置一下，初值全为0.2.12设置残留控制将plot点上，其他参数如图12所示。

适用于临近空间飞行器大变形的动网格策略佚名【摘要】对于超大展弦比构型的低速临近空间飞行器而言，由于其在飞行过程中结构变形非常显著，因此基于计算流体力学的分析方法对于动网格提出了非常高的要求。

为此，提出了一种适用于边界大变形的动网格策略，该种动网格基于映射的思想，将边界网格的位置变化以某种权重反映到流场网格，并更新网格节点位置。

选取距离倒数的n次方作为权重，研究不同的权重指数n对网格变形的影响规律，然后开展了二维与三维动网格实例分析。

结果表明，这种动网格方法能够很好地适用于大变形的情形，并能很好地保证变形后的网格质量。

%The high-aspect-ratio low-speed near-space aircrafts may undergo very large deformation during flight,so a high demand of moving mesh is required for the analysis method based on computational fluid dynamics.To this end,a moving mesh strategy for large deformation of the boundary was presented.The strategy which is based on the mapping interpolation method reflects the displacement of boundary mesh to flow field mesh using a certain kind of weight and then updates the position of mesh nodes.Inverse distance’s nth-power was chosen as the weighting factor and the influence of different weight index n on the mesh deformation was studied,then the analysis of some two-dimensional and three-dimensional moving mesh cases was carried out.The results suggest that this method is capable of handling the large deformation and ensuring the quality of deformed mesh.【期刊名称】《国防科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P19-24)【关键词】动网格;大变形;变形策略【正文语种】中文【中图分类】V211.3在军用和民用领域巨大需求的牵引下，高空长航时(High Altitude Long Endurance,HALE)飞行器得到快速的发展，特别的以“太阳神”[1]“微风”“阳光动力”等为代表的一系列太阳能飞机的发展，大大促进了该技术的提升。

在FLUENT中进行公转与自转的动网格设定，若运动情况较简单且运动规律比较特殊时，可以应用滑移网格解决。

在FLUENT13.0之后的版本中，支持在动网格中同时包容MRF模型，这也为复杂运动建模提供了条件。

1、模型准备本例中的模型需要利用ICEM CFD创建分界面的技术，前面已有介绍，这里不再累述。

建立的网格模型如不图所示。

整个模型共包含三个域，从外到内我们依次命名为：outer_domain，mid_domain，inner_domain。

其中区域3（inner_domain）中包含一个搅拌器。

区域3以速度1rad/s绕圆心旋转，搅拌器以角速度10rad/s旋转。

三个计算域以两对interface进行连接。

区域1的外部为wall边界类型（即整个区域是密闭的）。

图1 图22、模型设置将网格文件导入至FLUENT中，进行sacle，将模型尺度调整至满足我们需求的尺度。

设置求解类型为瞬态，使用RNG K-epsilon模型，采用增强壁面函数。

从材料数据库中添加材料水。

3、inner_domain区域设置本例的重点在于区域设置。

需要进行设置的区域为inner_domain与mid_domain。

进入Cell Zone Conditioons面板，选择inner_domain区域，设置区域类型为fluid，点击按钮edit…进入区域设置。

如图2所示。

在弹出的设置框中进行图3高亮部分的设置。

需要注意的是：设置相对区域为mid_domain，再设置旋转中心后，则设置的旋转中心为局部坐标。

4、mid_domain区域设置采用与inner_domain类似的设置，如下图所示。

设置mid_domain的旋转中心为(0,0)，旋转速度1rad/s。

5、outer_domain设置outer_domain没有运动方面的设置，只需设置材料为水即可。

6、边界条件设置只有两个wall边界，一个是搅拌器壁面，一个是out_domain的外壁面。

f l u e n t被动运动6D O F总结利用CFD软件解决动网格问题，通常可分为以下两类：（1）主动型动网格主动型动网格问题通常指的是边界运动规律及运动状态已知，通常可由软件使用者通过函数或程序进行描述。

在程序计算过程中，求解器调用边界运动轨迹描述程序实现边界运动。

这类动网格例子很多，如各类泵、风扇等。

（2）被动型动网格还有一类动网格问题，其边界运动规律往往是未知的，常常需要通过计算边界上的力或力矩，以此来求取边界的运动。

在这类动网格计算设置中，网格变化规律难以预料，导致网格参数经常需要进行多次调整才能达到目的。

这类例子在现实中其实也很多，比如风力发电机的叶轮、水轮机等。

解决主动型动网格问题比较容易，利用CFD软件提供的动网格模拟能力很容易解决。

需要关注的地方是边界运动后，网格节点如何重新布置和生成。

如在FLUENT软件中，其动网格主要包括三种网格功能：弹簧光顺、动态层及网格重构。

利用网格重构功能几乎可以解决所有主动型动网格问题。

那被动型动网格问题怎么处理呢？一般来说，这类边界的运动都是由于内部流体对其压力所造成的，那么就涉及到力和力矩计算的问题。

对于这类问题，在FLUENT软件中可以采用6DOF模型进行计算。

需要注意的是，以上所有类型动网格计算均建立在边界为刚性的情况下。

即不会计算由于流动产生的力的作用导致的边界变形。

若要计算边界变形，则需要采用流固耦合方法，利用固体求解器计算。

被动型动网格中的力和力矩均是压力对面的积分计算而来。

1、6DOF UDF宏在FLUENT中利用6DOF是需要定义UDF宏的。

该宏的定义形式如下：DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime)函数中：Name：宏名称Real *properties：存储6DOF属性的数组Dynamic_Thread *dt：存储制定的动网格属性Real time：当前时间Real dtime：时间步长该UDF宏没有返回值。

在Fluent动网格中，DEFINE_GRID_MOTION宏允许用户定义网格节点的运动。

要使用DEFINE_GRID_MOTION宏指定边界节点的运动，可以参考以下步骤：
1. 在CASE设置中，选择动网格模型（Dynamic Mesh Model），然后启用DEFINE_GRID_MOTION宏。

2. 在宏定义中，可以使用DEFINE_TRANSLATION、DEFINE_ROTATION 等宏来定义网格节点的运动类型。

3. 对于边界节点的运动，可以使用DEFINE_TRANSLATION宏来定义节点在三个方向上的平移运动，或者使用DEFINE_ROTATION宏来定义节点的旋转运动。

4. 根据需要，可以定义多个边界节点的运动，并使用相应的宏来指定每个节点的运动类型和运动参数。

5. 完成宏定义后，可以保存CASE设置并开始模拟计算。

需要注意的是，在使用DEFINE_GRID_MOTION宏时，需要仔细考虑网格质量和运动边界的设置，以确保模拟结果的准确性和可靠性。

此外，还需要根据具体的问题和模拟需求选择合适的动网格模型和算法，并进行相应的调整和优化。

CAE联盟论坛精品讲座系列FLUENT中被动型动网格问题求解方案：6DOF主讲人：流沙 CAE联盟论坛—总版主利用CFD软件解决动网格问题，通常可分为以下两类：（1）主动型动网格主动型动网格问题通常指的是边界运动规律及运动状态已知，通常可由软件使用者通过函数或程序进行描述。

在程序计算过程中，求解器调用边界运动轨迹描述程序实现边界运动。

这类动网格例子很多，如各类泵、风扇等。

（2）被动型动网格还有一类动网格问题，其边界运动规律往往是未知的，常常需要通过计算边界上的力或力矩，以此来求取边界的运动。

在这类动网格计算设置中，网格变化规律难以预料，导致网格参数经常需要进行多次调整才能达到目的。

这类例子在现实中其实也很多，比如风力发电机的叶轮、水轮机等。

解决主动型动网格问题比较容易，利用CFD软件提供的动网格模拟能力很容易解决。

需要关注的地方是边界运动后，网格节点如何重新布置和生成。

如在FLUENT软件中，其动网格主要包括三种网格功能：弹簧光顺、动态层及网格重构。

利用网格重构功能几乎可以解决所有主动型动网格问题。

那被动型动网格问题怎么处理呢？一般来说，这类边界的运动都是由于内部流体对其压力所造成的，那么就涉及到力和力矩计算的问题。

对于这类问题，在FLUENT软件中可以采用6DOF 模型进行计算。

需要注意的是，以上所有类型动网格计算均建立在边界为刚性的情况下。

即不会计算由于流动产生的力的作用导致的边界变形。

若要计算边界变形，则需要采用流固耦合方法，利用固体求解器计算。

被动型动网格中的力和力矩均是压力对面的积分计算而来。

1、6DOF UDF宏在FLUENT中利用6DOF是需要定义UDF宏的。

该宏的定义形式如下：DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime)函数中：Name：宏名称Real *properties：存储6DOF属性的数组Dynamic_Thread *dt：存储制定的动网格属性Real time：当前时间Real dtime：时间步长该UDF宏没有返回值。

CAE联盟论坛精品讲座系列FLUENT中被动型动网格问题求解方案：6DOF主讲人：流沙 CAE联盟论坛—总版主利用CFD软件解决动网格问题，通常可分为以下两类：（1）主动型动网格主动型动网格问题通常指的是边界运动规律及运动状态已知，通常可由软件使用者通过函数或程序进行描述。

在程序计算过程中，求解器调用边界运动轨迹描述程序实现边界运动。

这类动网格例子很多，如各类泵、风扇等。

（2）被动型动网格还有一类动网格问题，其边界运动规律往往是未知的，常常需要通过计算边界上的力或力矩，以此来求取边界的运动。

在这类动网格计算设置中，网格变化规律难以预料，导致网格参数经常需要进行多次调整才能达到目的。

这类例子在现实中其实也很多，比如风力发电机的叶轮、水轮机等。

解决主动型动网格问题比较容易，利用CFD软件提供的动网格模拟能力很容易解决。

需要关注的地方是边界运动后，网格节点如何重新布置和生成。

如在FLUENT软件中，其动网格主要包括三种网格功能：弹簧光顺、动态层及网格重构。

利用网格重构功能几乎可以解决所有主动型动网格问题。

那被动型动网格问题怎么处理呢？一般来说，这类边界的运动都是由于内部流体对其压力所造成的，那么就涉及到力和力矩计算的问题。

对于这类问题，在FLUENT软件中可以采用6DOF 模型进行计算。

需要注意的是，以上所有类型动网格计算均建立在边界为刚性的情况下。

即不会计算由于流动产生的力的作用导致的边界变形。

若要计算边界变形，则需要采用流固耦合方法，利用固体求解器计算。

被动型动网格中的力和力矩均是压力对面的积分计算而来。

1、6DOF UDF宏在FLUENT中利用6DOF是需要定义UDF宏的。

该宏的定义形式如下：DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime)函数中：Name：宏名称Real *properties：存储6DOF属性的数组Dynamic_Thread *dt：存储制定的动网格属性Real time：当前时间Real dtime：时间步长该UDF宏没有返回值。