fluent 17.0 的OVERSET 動(dòng)網(wǎng)格應(yīng)用

2016-08-10 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

目前對(duì)于動(dòng)網(wǎng)格主要有兩種處理方式:(1)采用網(wǎng)格重構(gòu);(2)采用重疊網(wǎng)格。FLUENT在網(wǎng)格重構(gòu)方面做得比較好,而在17.0版本中,又加入了重疊網(wǎng)格功能,這為動(dòng)網(wǎng)格問(wèn)題模擬提供了一種新的解決思路。

在FLUENT中利用重疊網(wǎng)格只需要做兩步工作:(1)改變重疊邊界類型為overset;(2)設(shè)置overset interface,指定background zones與component zones。關(guān)于重疊網(wǎng)格的基本知識(shí),這里不想多扯,有興趣的自己翻幫助文檔。此次以一個(gè)簡(jiǎn)單案例來(lái)展示如何進(jìn)行overset的設(shè)置及計(jì)算。

1、模型描述

如圖所示一個(gè)直徑0.75m的圓柱體在矩形空腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。其初始位置如圖所示。定義該區(qū)域運(yùn)動(dòng)速度沿水平方向1m/s

2、幾何建模及網(wǎng)格劃分

由于存在兩套網(wǎng)格,因此需要分別劃分,之后在FLUENT中進(jìn)行組裝。對(duì)于圓柱體,需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)稍大于固體部分的流體網(wǎng)格。兩套網(wǎng)格生成后如圖所示。在劃分網(wǎng)格過(guò)程中,為減少計(jì)算誤差,最好使component網(wǎng)格與background網(wǎng)格尺寸接近。這里偷個(gè)懶,設(shè)定他們尺寸保持一致,所以background網(wǎng)格有點(diǎn)密。實(shí)際應(yīng)用中,只要確保重疊部分網(wǎng)格尺寸接近就可以了。將他們輸出為component.msh及background.msh文件。

3、FLUENT設(shè)置

Step 1:啟動(dòng)FLUENT

以2D方式啟動(dòng)FLUENT17.0,采用雙精度求解器。

Step 2:導(dǎo)入網(wǎng)格

先利用菜單File | Read | Mesh導(dǎo)入背景網(wǎng)格background.msh。

再利用Ribbon菜單中的Setting up domain標(biāo)簽頁(yè)下Zones位置的Append按鈕,選擇Append Case File…,在彈出的文件選擇對(duì)話框中選擇compoinent.msh。如圖所示。

導(dǎo)入的網(wǎng)格如圖所示。

Step 3:修改zone的名字

這一步操作如果在ICEM CFD中做好了Body的話可以省略。當(dāng)然修改名字只是為了便于區(qū)分。修改zone的名字分別為component及background

Step 4:設(shè)置計(jì)算

樹(shù)形菜單節(jié)點(diǎn)中的設(shè)置:

General:采用Transient計(jì)算,其他參數(shù)默認(rèn)

Model:激活standard k-epsilon湍流模型,采用scalable wall function

Materials:采用默認(rèn)介質(zhì)Air

Cell Zone Conditions:設(shè)置區(qū)域運(yùn)動(dòng),鼠標(biāo)雙擊zone列表中的component,在下圖所示的窗口中設(shè)置material name為water-liquid,激活Mesh Motion,設(shè)置Translational velocity為x方向1m/s。(利用TUI命令Define/beta-feature-access開(kāi)啟beta模式,不然區(qū)域運(yùn)動(dòng)與Overset不兼容)

Boundary Conditons:本案例是一個(gè)封閉空間,因此沒(méi)有進(jìn)出口邊界需要設(shè)置。唯一要做的工作是將overset_cylinder邊界的類型修改為overset,如下圖所示。修改為overset后,樹(shù)形菜單會(huì)多出Overset Interfaces節(jié)點(diǎn)。

Overset Interface:選擇Overset Interface節(jié)點(diǎn),在右側(cè)面板中選擇Create/Edit按鈕,彈出下圖所示面板,如圖所示,選擇background zone及component zones中的選項(xiàng),設(shè)置interface名稱為overset,點(diǎn)擊Create按鈕。