Fluent-动⽹格实例具体操作步骤
⽬录
I、参数说明 (2)
II、操作步骤 (3)
⼆、Fluent操作步骤 (4)
1.启动Fluent 14.5求解器 (4)
2.初始设置 (4)
3.选择湍流模型 (5)
5.设置边界条件 (7)
6.动⽹格设置 (8)
7.设置其它选项 (12)
在Fluent中，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，动⽹格在求解过程中计算⽹格要重构，例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、飞机投弹等等。 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。 在Fluent中，动⽹格涉及的内容包括：
（1）运动的定义。主要是PROFILE⽂件与UDF中的动⽹格宏。
（2）⽹格更新。FLUENT中关于⽹格更新⽅法有三种：⽹格光顺、动态层、⽹格重构。需要详细了解这些⽹格更新⽅法的运作机理，每个参数所代表的具体含义及设置⽅法，每种⽅法的适⽤范围。
动⽹格的最在挑战来⾃于⽹格更新后的质量，避免负体积是动⽹格调试的主要⽬标。在避免负⽹格的同时，努⼒提⾼运动更新后的⽹格质量。
拉格朗⽇⽹格(固体有限元计算)
⽹格
欧拉⽹格(流体计算)
实例：Profile定义运动
薄鳅I、参数说明
本次实例采⽤的场景来⾃于流体中⾼速飞⾏的物体。如⼦弹、⽕箭、导弹等。这⾥只是为了说明profile在动⽹格运动定义中的应⽤，因此为了计算⽅便不考虑⾼速问题。问题描述如下图所⽰：
图 1 (1为运动刚体，2为计算域)
图2
计算说明：由于不考虑也没办法考虑刚体的变形，因此在构建⾯域的时候，将1中的部分通过布尔运算去除。计算域总长度300mm，其中固体运动最⼤位移为：
300-40-30-6mm=224mm。
为了防⽌固体边界与计算域边界发⽣重叠，我们使运动最⼤距离为200mm。运动速度
v=0.4t，这样可能计算运动完200mm需要的时间为1s。采取5个时间数据点分别为：0，0.25，0.5，0.75，1s，相对应的速度为：0，0.1，0.2，0.3，0.4 m/s。
profile⽂件如下：
((moveVelocity transient 5 0)
电脑切换器
(time 0 0.25 0.5 0.75 1)
(v_x 0 0.1 0.2 0.3 0.4))
解释：在记事本中按下列格式编写，保存为.txt⽂本即可。其中，moveVelocity为profile ⽂件名，transient表⽰瞬态，5为表⽰所取速度及时间变化点数，这⾥取5个点；time后所述为所取点的时刻值；x后所述为所取点的x坐标；v_x为所取点的x向速度；所取的五个点组成速度与时间的线性关系，如图2所⽰。
注意：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，此处不在详细叙述。详细实例可参阅FLUENT UDF⼿册p182-p188。
II、操作步骤
⼀、将计算域离散为⽹格
在ICEM CFD中将计算域离散为⽹格，由于三⾓形⽹格⾮常适合于2D动⽹格，因此本例使⽤三⾓形⽹格。若要使⽤四边形⽹格，则需要进⾏滑移⾯处理。详细的说明将留待以后⽹格更新的时候进⾏。同样的，也不进⾏边界层处理。
简化问题描述，设定四周为wall壁⾯，中间区域为rigid wall(如图3所⽰)，在动⽹格中进⾏设定。全局⽹格尺⼨为2mm，运动边界⽹格尺⼨1mm，
图3 parts 设置
土豆炮点火装置
⽹格单元总数为：19698
节点总数：9845
⼆、Fluent操作步骤
1.启动Fluent 14.5求解器
双击桌⾯上的Fluent图标，打开启动对话框，如图4所⽰，选择选择2D求解器，勾选
Fluent 14.5。
图4
2.初始设置
到并选择⽹格msh⽂件，完成将⽹格⽂件输⼊Fluent的操作。检查并修改单位，点
击General⾯板中的Scale确保使⽤的单位为mm，如下图所⽰。点击Check检查⽹格质量，注意Minim
um Volume应⼤于0。
图5
设置求解器，由于在动⽹格的应⽤中，稳态情况⽐较少见，中的其它选项采取默认设置，如下图所⽰。
图6
3.选择湍流模型
选择k-e湍流模型，如下图所⽰。
zeidan4.设置流体物性
具体操作如下。
1)在Name栏内输⼊water。
2)在属性栏内输⼊流体的物理属性如下：
密度1000 kg/m3
溜逸动⼒黏度0.01 kg/(m?s)
等压⽐热4182 J/(kg?m^3)
导热系数0.6 W/(m?k)
3)点击
4)在弹出的对话框内，点击No；此项操作将使名为water的流体添加到材料选择列表
中，可以在材料列表内查看到，同时保留系统默认的流体air。5b5b5b5b
5)点击
豫公网安备41160202000603
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