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  • ANSY FLUENT 动网格实例
    2020-05-11 13:38:52

    ANSY FLUENT 重叠网格实例

    参考文献:
    ① https://www.ansys.com/zh-cn/other/zh-cn/webinar-records/20170104
    ② http://blog.sina.com.cn/s/blog_599d8faa0102vyt1.html

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  • Fluent动网格解析

    2018-08-30 13:01:36
    Fluent动网格基本流程接收与UDF环境搭建、编写方法、并行处理问题。
  • fluent动网格udf

    2012-09-26 15:50:00
    奉献一个动网格的udf。 该udf能实现流场力控制物体转动,同时能够实现入口速度随时间变化
  • fluent 动网格模型

    千次阅读 2019-09-02 20:02:49
    ①弹簧光顺:遵循胡克定律,推荐四面体网格和三角形网格使用,其他情况下应满足下列条件: a:移动是单方向的 b:移动方向垂直运动边界 在非四面体和三角形网格中使用的时候,激活该模型需要使用GUI命令 define-...

    1. 光顺模型:

    • ①弹簧光顺:

    遵循胡克定律,推荐四面体网格和三角形网格使用,其他情况下应满足下列条件:
    a:移动是单方向的
    b:移动方向垂直运动边界
    在非四面体和三角形网格中使用的时候,激活该模型需要使用GUI命令

    define-dynamic mesh-spring on allshapes
    

    适用性:小幅度的运动,计算量较小。

    • ②扩散光顺:

    大幅度的网格运动,可以提供较好的网格质量。

    spring constant factor:0-1,默认1,参数越小表示网格之间的阻尼越小,网格运动更容易扩散到更远的节点,边界运动较为剧烈的时候,可以适当减小此值。
    convergence tolerance:默认0.001,可以不做修改
    number of iteration:默认20,
    elements:更新的网格类型 :
    – tet(四面体) in tet zones只光顺四面体
    – tet in mixed zones光顺混合区域中的四面体
    – all

     diffusion parameter:取值范围是0-2,当为0时,扩散系数为1,此时是均匀扩散。
     增大扩散系数,可以使得距离运动边界较远的区域吸收更多的位移。
    对于旋转边界运动,建议1.5
    
    • ③线弹性体光顺
      poisson’s ratio :取值范围是-1.0—0.5,默认值是0.45

    存在旋转运动的边界,计算量较大,网格质量更好。

    2.动态层模型

    如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度,就划分成两个网格层,如果降低到一定程度,就合并成一个网格层。

    3.局部重构模型

    用于网格变形较大的情况下进行重新划分网格。

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  • Fluent动网格【1】:概述

    千次阅读 2019-09-23 14:37:35
    最近总有小伙伴向我询问Fluent中的动网格问题,因此决定做一期关于Fluent动网格技术的内容。 动网格技术在流体仿真中很特殊,应用也很广。生活中能够碰到形形色色的包含有部件运动的问题,比如说我现在想要出门,...

    最近总有小伙伴向我询问Fluent中的动网格问题,因此决定做一期关于Fluent动网格技术的内容。

    动网格技术在流体仿真中很特殊,应用也很广。生活中能够碰到形形色色的包含有部件运动的问题,比如说我现在想要出门,那么开门的一瞬间,门的运动会影响到房间内部的空气流动,这就是一个典型的动网格问题。在工程中,动网格应用也非常的广泛,如依靠转子运动而工作的泵和压缩机、依靠旋翼旋转而飞行的直升机、随海浪起伏的船只、内燃机缸内活塞运动等等。

    CFD中才有动网格

    为什么只有搞CFD的人才会提动网格这个事儿?
    固体结构仿真中并不会有动网格的提法。因为在结构计算中,网格节点的运动位移是要求解计算的基本物理量,而模型边界上的位移则可以直接作为载荷条件输入。结构仿真计算基于拉格朗日坐标系, 每一个网格节点都具有转动和(或)平动自由度,因此节点运动是理所当然的事情。

    然而流体计算基于欧拉坐标系,在欧拉坐标系中,计算空间与网格节点保持固定,因此在利用CFD计算流体问题时,要考虑区域中部件的变形或运动,则需要通过特殊的手段来解决。

    CFD中运动的解决方案

    当前很多的CFD软件都有针对边界或区域运动的解决方案。

    商业CFD软件中用得比较多的方法包括:

    • 方法一:针对区域运动的单参考系、多参考系及混合平面模型
    • 方法二:针对区域运动的滑移网格
    • 方法三:针对边界运动及区域运动的动网格

    其中方法一为稳态模型,采用的是动参考系模型,在计算过程中,网格实际上并不运动。滑移网格方法中,网格的确是在运动,然而滑移网格只能解决区域运动问题,对于只有区域内各边界以不同规则运动的情况则无能为力。而这些问题都可以采用动网格技术来实现。动网格最接近真实物理状态。

    其实还有一种情况,比如说在CFD中可以设定壁面是运动的还是静止的,可以设定运动壁面的平动速度或转动速度。但这仅仅只是边界条件的设定罢了,并未涉及到区域或边界的真实运动,网格也不会产生任何变化。

    动网格包含的内容

    动网格(Dynamic Mesh)通常包含两个方面的内容:运动方式描述以及网格的处理。

    运动方式的描述

    在CFD中由于速度是可以求解的量,因此在定义物体部件的运动时常用速度进行表达。

    主要有两种类型:

    • 显式定义。直接给定运动部件的运动速度。可以是常数,也可以是与时间相关的函数。
    • 隐式定义。无法直接获得速度,但是速度可以通过牛顿定律计算得到。

    对于可以显示定义的运动方式,我们可以称之为主动运动;而无法直接得到速度的运动方式,可以称之为被动运动。对于被动运动,目前很多主流的CFD求解器都提供了6DOF模型进行解决。

    网格的处理

    部件的运动势必会影响原始网格,当运动量较大时,可能会导致网格退化,甚至产生负体积。

    目前成熟的CFD软件对于动网格中网格的处理主要分为两个阵营:

    • 采用网格重构。当部件产生运动后,程序检测部件运动对于初始网格的影响,并对运动后的网格进行重新划分,以确保网格质量能够满足要求。
    • 采用重叠网格。重叠网格基本原理很简单,采用两套网格,一套为背景网格,一套为前景网格。部件运动过程中,程序不断的检测背景网格与前景网格的重合区域,并计算交接界面。重叠网格有点儿类似于区域运动,只不过这个区域是叠加在背景网格上而已。

    Fluent中的动网格

    Fluent中动网格功能非常齐全,对于部件的运动,Fluent提供了Profile及UDF宏来进行定义,只要运动规律能够用数学语言描述,软件可以定义任意复杂程度的运动。

    对于网格的处理,Fluent以网格重构(Remeshing)见长,同时还包含了网格光顺方法及动态铺层方法,以应对不同的应用场合。同时在新版本的Fluent中,还加入了Overset重叠网格,对于复杂运动的网格处理提供了更为强大的功能。

    在被动运动方面,Fluent可以利用UDF将被动运动转化为主动运动,也可以利用6DOF模型。同时还针对发动机缸内运动提供了in-cylinder运动描述。除此之外,Fluent还提供了接触检测功能以应对边界运动过程中发生的接触问题。

    在后续的文章中,我们将会逐步的剖析Fluent处理动网格所采用的方法。


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    转载于:https://www.cnblogs.com/LSCAX/p/7004402.html

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  • 初学fluent笔记,本文主要包含: Flapping foil在fluent内的几种实现方式在哪设置动网格、滑移、重叠网格flapping的UDF 示例写在前面:Fluent在预览网格运动/提交计算之前,注意保存一个cas版本。------------------...

    初学fluent笔记,本文主要包含:

    1. Flapping foil在fluent内的几种实现方式
    2. 在哪设置动网格、滑移、重叠网格
    3. flapping的UDF 示例

    写在前面:Fluent在预览网格运动/提交计算之前,注意保存一个cas版本。


    -------------------------Flapping foil 网格几种组合实现方式:----------------------

    1. 直接重叠网格,overset,

    需要建立两个几何part,part要重合。水翼局部区域(component),背景网格(background)。

    背景网格区域Zone命名Name带标识字 background; 子网格Zone带标识component

    背景网格与前置网格重叠部分尽可能网格尺寸相近。----要求背景网格大片运动区域加密,计算量稍大。

    2. 重叠网格overset,+动网格

    两个几何Part,背景网格的Part需要partition切分,以便设定铺层运动区域。

    背景网格background切分出初始重叠区域,加密至Component网格大小

    动网格更新建议通过铺层的方式。动网格随着重叠子域网格移动,以便保证背景网格始终是比较加密的网格。

    3. 滑移网格+动网格。

    几何:需要建立两个几何part,part之间不能重合。水翼局部Component是圆形,圆形边界与外界设置滑移网格,

    Pitch通过滑移实现,减少了一些扭曲。

    Heave通过动网格。网格运动区域略大于子域,网格更新建议采用铺层。

    4. 直接动网格。

    一个Part,需要提前partition出来 边界层附近的区域。网格更新要求特别注意。

    Pitch与Heave都通过动网格的UDF设置,

    由于流体边界层的影响 ,希望边界层网格周围的优质网格 跟随rigid的运动而运动。这时候,在定义动网格时候,要定义两个运动。其中跟随部分需要打开Passive

    498cfe97c031b2216fa662cb757deaa8.png

    ------------非稳态计算,两个地方可设置网格运动-----------

    Cell zone conditions→Fluid内的Mesh motion 是设置这个fluid区域里面的所有控制体运动的; 一般用于滑移网格。

    Dynamic Mesh Zones内Rigid Body 是设置运动区域,或者运动表面的运动情况;一般用于动网格。动网格需要定义移动的区域,以及周边网格的更新策略。


    ---------------动网格、滑移、重叠 设置-------------

    1. 滑移网格

    Cell zone conditions→Fluid内的Mesh motion 设置这个fluid区域里面的所有控制体运动的;

    1d78fdad65bb7fb564402f9567fa6fa9.png

    2. 动网格

    Dynamic Mesh Zones内Rigid Body。 动网格可以指定一个zone,也可以是boundary的运动。网格更新策略控制运动对象周围网格的更新。

    baa4b00b200c1c7dc80451414979be11.png

    网格预览时候,需要unsteady求解才有preview,稳态求解时候,只有update mesh

    9937953745ce479212ede1c22f6746de.png

    注意:可以先进行display,没问题后,再preview。

    42373cc3dc8a7bc042291c1227e57326.png

    3. 重叠网格。

    Component的重叠边界(注意是Component的外重叠边界)name section时,带overset关键字。Fluent会自动设置为overset type。则会自动出现 Overset interfaces。

    否则需要自己修改对应的重叠边界类型设置为overset,然后才会出现Overset interfaces,进而设定背景和前景。

    背景网格区域Zone命名Name时候,带标识字: background子网格Zone带标识:component 。有助于自动选择背景和前景。

    a) 创建Overset interfaces

    33c4c8804e6b85bbf2575ab172d183eb.png

    b) 重叠网格按照指定要求动起来:

    和滑移网格的设置一致,Cell zone conditions---双击 前景网格( 运动的) --mesh motion--选择指定的UDF。 (也可以在动网格处,设置运动)

    dc925c67704a874b7e0333721fae00ee.png

    总结:

    滑移网格、重叠网格 都需要两个Part;这两种方法比较适用于旋转(背景网格加密区域不变,不用加密大片区域)

    动网格只需要一个Part,但是需要partition切分 动的区域。可以通过铺层,匹配平动。


    -------------------------UDF----------------------

    1. 动网格的UDF, 指定刚体质心的移动。
    #include 

    2. 重叠网格的UDF, 指定区域Zone的移动。以下示例, not real

    #include 
    展开全文
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    2012-11-29 10:20:07
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