4-攪拌器_MRF方法與滑移網(wǎng)格

1、可移動區(qū)域中的流動問題數(shù)值模擬動參考系模型(Moving Reference Frame)滑移網(wǎng)格模型(MovingMesh)用于解決類似渦輪機械、攪拌槽等包含運動部件的數(shù)值模擬問題。一個攪拌器的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中0點為坐標原點，十字攪拌部件的角速度為0.5rad/s,其他尺寸如圖所示。利用Gambit建工計篦模型1、創(chuàng)建關(guān)鍵點操作:兀2、創(chuàng)建線段操作:操作:| Oose3、創(chuàng)建面創(chuàng)建3個面，第一個是由半徑為50cm的圓闈成，第二個是由半徑為12cm的圓闈成, 第三個是由攪拌葉片周線所4、進行布爾運算操作:5. 交界線設(shè)置操作的結(jié)果是創(chuàng)建了兩個流域，一個是facel,由人圓和小圓之間的區(qū)域

2、組成，另一個 是小圓與攪樣器葉片之間的流域face20小圓周線為重隹的兩條線.分別為兩個區(qū)域所擁有，這兩條線的編號可這樣來判斷。操作:將Edge List左側(cè)的線段點擊選中，再點擊-4此時相應(yīng)的線段變?yōu)榧t色，由此町判斷, 小圓的周線編號為edge.13和edge.16。為判斷線段所屬的面，可進行如下操作。操作:刪除face.l后，發(fā)現(xiàn)同時刪除了線段edge. 16,說明edge.26屬于face.lo點擊右下角的歸,撤銷刪除face.l的操作。6、面網(wǎng)格劃分操作:Mosh FxosInce zJjScheme:Eiomonts:Type：Quad 丄 |PaI A-piyspacing:Int

3、ervalOptions: MO 血 Remove old meshRemove lower rueehlgnore ike fundion$8PyHesetdose7、流域設(shè)置8、邊界類型設(shè)置命名攪拌器葉片所成的邊界為fan。9、輸出網(wǎng)格利用MRF方法求解1.選用fluent-2d求解器2、讀入網(wǎng)格文件3、進行網(wǎng)格檢査4、設(shè)豐區(qū)域長度單位為on5、選用默認的求解器控制設(shè)疊6、選用默認的操作環(huán)境設(shè)置7、定義流體的物理屬性（從材料庫中讀入液體水）8、設(shè)豐兩個流域的流體及轉(zhuǎn)動Define-Boundary ConditionsFluidZonedefault-interior default in

4、tcrior：001 Ianfluidlflu IdNn fluid? 1liii(12-oul wallTyprIDZune NamefluidlMnterinl NameRutatloib4xls Originm屮Y(cm|BMotion TyPe SrMionnryzJ一 Source TermsFixed ValuesPurouc ZoneMotion Suurce Terms Fixed Values | Puruus Zone Reaction |OK Ccel | HelpSet.Copy.Cioffi |Htd卩以上定義了 fluid2區(qū)域充滿了水，并以0.5rad/s 動。注

5、：fluid2所對應(yīng)的邊界類型為fluid,點擊set后,在Motion對應(yīng)的Motion Type卜選 d* Moving Reference Frame（ MRF方法），町設(shè)豐fluid2為對動區(qū)域，町以足平動或轉(zhuǎn)動。注：這里轉(zhuǎn)動不是物理位置上的轉(zhuǎn)動，此時所求解的僅僅是周期性轉(zhuǎn)動在某一瞬時的情 況，這樣就把一個韭穩(wěn)態(tài)的問題轉(zhuǎn)化為一個穩(wěn)態(tài)問題米求解，減少了計算量。9、設(shè)置攪拌葉片的邊界條件Zone NameAdjacent Cell Zone Fluid2& Rchtivc to Ad|acent Cell Zone Spcnri 佃 r Absolutej dotation Axis Or

6、igin丫 cm HHelpThtirmHl DPM Momrnhim SpmJes | R8ifiillon UDS ) GfHnular Wall MotionMotionStationary Wall Moving WallTMt&laiunal Rohtionol 宀 ConipanentShear Condition金 Nu Slip* Sprcilied ShearSpeculArity Corfficicnt廠 Marangcini Stress在Momentum對應(yīng)的Wall Motion F面選中Moving Walk說明是運動的: 在Motion對應(yīng)項選中Rotationa

7、l,說明是轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動方式選擇Relative to Adjacent Cell Zone.此時Speed后面的數(shù)值為0 以上設(shè)置說明十字型攪拌器是與以0.5rad/s轉(zhuǎn)動的fluid2區(qū)域是同步轉(zhuǎn)動的。10. 設(shè)置交界面(1) 設(shè)置 fluidl-in 和 fluid2-out 為 interface 類型Boundary CorxiiticmZoneTypedefault-interior default intcrior：001li nl el-vent intake fanfaninterfacefluidlmii low-in letfluidlin1outflowfluid?outl

8、et-yentfluid?-milp ressure-far-fle Idwallpressure inlet precsure-outlet syinintry velocity inlet wallIDSet | Copy| Close I HelpBoundary Cond tionsZoneTypedefaulFlnterior default intcriorUUl fan fluidl fluidVin 1luid2I inlel-ventintake IanInfer1?icemaGS-tlov/-inlet outflow outlet-vent pressure far fi

9、eld 三 pressure*lnlet pressure outlet syininrtry velocity-inlet wallil fluid2 outwallDSSei, | Copy. | CloseHelp(2) 設(shè)豐交界面Define 今 Grid InterfacesFluidl和fluid2通過此面interface進行數(shù)據(jù)交流lr 求解方法及設(shè)豐(1) 求解參數(shù)設(shè)置Solve - Controls - Solution,采用默認設(shè)EL(2) 初始化 Solve Initialize Initialize* 沒置 Compute From 為 All Zones（3）打開殘

10、差監(jiān)測器（4）迭代計算（5）保存結(jié)果12. 顯示結(jié)果利用Moving Mesh方法求解1、啟動fluent-2d求解器2、讀入網(wǎng)格文件3、設(shè)置長度單位為cm4、選擇非定常求解器Solve Models - SolverSolvorSolverFormulationCoupledG linplldl 廠 ExplicitSpaceTimeI護2DAxi symmetric Axisymmeirlc Swirl 廠3DSteady UnsteadyTransient Controls廠 NorvlteraHve Time AdvanremenT r Frozen Flux Formiilaiion

11、Velocity Fnrmillation6 Absolute Q RelativeUnsteady Formulation1 r Explicit 介 1 sl-Order linplldl2nd Order ImplicitGradient Optiona Cell-BasedNode BasedPorouo Formulation Superficial VelocityPhysical VelocityOK Cancel | Help5、從材料庫中讀入液態(tài)水6、操作環(huán)境取默認7、邊界條件設(shè)置(1) 設(shè)置fluidl為液態(tài)水(2) 設(shè)置fluid2流體區(qū)域在 Material Name

12、歹lj表中選擇 water-liquid：在Motion項對應(yīng)的Motion Type下選Moving Mesho (注:即滑移網(wǎng)格方法)在 Rotational Velocity 項對應(yīng)的、peed 項輸入 0.5Fluid7one Namefluid2ZoneTypedefault interior default-interlorOni tan fliiidlHuidl-influid1solidfluid?tluidZ-out wallD2Set. I Copy.J CloseHelpBoundary ConditionsMaterial Name wateHiquidSniirrn

13、Tcrmn 廠 RxKd VuluecPurouu Zone| Source I erros I ixed Values | Porous Zone ReactionMotionMullunType|MovhigMeshRntatinnnl VelocityTranslntinnnl VelocitySpeedpT注：以上的設(shè)豐定義了區(qū)域fluid2充滿了水，并以0.5rad/s的角速度轉(zhuǎn)動。注：這里的轉(zhuǎn)動不同于MRF方法，其轉(zhuǎn)動是真正的轉(zhuǎn)動，可實時觀察到十字型攪拌器 空間位置的變化。注：MRF算法得到的是一個充分發(fā)展流場，而MovingMesh方法得到的是實際的流場。(3) 設(shè)置交界面的條件

14、，同前(4) 設(shè)豊攪拌器的邊界條件8、求解方法設(shè)置(1) 求解參數(shù)采用默認設(shè)置(2) 初始化，方法同前(3) 打開殘差檢測器動畫設(shè)置Solve - Animate - DefineSolution AnjrntionStyle arrowVelocityColor byVelocity.zlVelocity MagnitudeJMinMaxVrclors ofScnleSkip 0Vector Options. ICustom Vectors.Surfaces2 =dcfniiltintcriordef aulbiaterior： 001Ifan勺fluldHn fluid? outIwnll

15、Surface Name PatternSurface lypesSJJnxisclip-surfClexfiusMunfanCloseDisplay ComputeAnimation Sequences 1Active NameEvery Whenr|ueiocity|1j Time StepDetine. Ir|sequence-2p三| iterationDefine. |r|sequpncp-3p|IterationRrtlinr. Irlsequence-4p|ltertionDefine. |廠|sequence-5p|lterntiundDefine. |OK； Cancel H

16、elp點擊 Define.Sequence ParametersDisplay TypeStorage TypeNameIn Memory卜1。譏與介 Metafile. &r|,.M imageWndW；Stor/igr Dirrdory竺GridContoursPntti linns -Partide Trackc Vectors XYPIulMonitor Monitor lypc |llc3iduals PrupertleeJOKCancelHelp |Animation Squtnc#點擊set,選擇vectorsVectorsOptions廠 Node Values 廠 Global Range V Auto Range P Clip tn llangc P Auto ScaleI Draw Grid點擊 DisplayReporting IntrrvalUDF Profile Update Intrrval2 :一582M2 553M2 24 0令 “5cO2 4.66M2 4 3治 02 4.08e02 a?9e02 a9e02 aaoeoa 2902 262x02 233c02 i04e02 17SC-02 146e02 116e0