FLUENT動網(wǎng)格之杯子倒水

1、FLUEN功網(wǎng)格之杯子倒水本次使用的是滑移網(wǎng)格，動網(wǎng)格實現(xiàn)以后再討論。要實現(xiàn)的運動如下圖所示杯子中裝滿水，現(xiàn)在以速度1rad/s延續(xù)1s鐘使杯子傾斜1rad,觀察5s鐘內(nèi)水的變化情況。本例可以用滑移網(wǎng)格或動網(wǎng)格實現(xiàn)，但是使用滑移網(wǎng)格能夠保持較好的網(wǎng)格質(zhì)量。本例使用滑移網(wǎng)格。FLUEN開的滑移網(wǎng)格可以最大限度的代替動網(wǎng)格，尤其對于一些分界面確定的計算模型。滑移網(wǎng)格可以用于瞬態(tài)模擬中(其它如MRF,SRF,M則很少用于瞬態(tài)模擬中)。本例涉及到的內(nèi)容包括：(1)分界面幾何模型的建立。涉及到多幾何體的創(chuàng)建。在workbench的DM模塊中很容易解決此類問題。但是如果要在ICEMCFM創(chuàng)建網(wǎng)格的話，則需

2、要進行一些特別的處理。主要是各部分模型網(wǎng)格的組裝問題。(2)區(qū)域運動的指定。在本例中主要是指定運動區(qū)域的旋轉(zhuǎn)速度。需要注意的是旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)方向的設定。(3)多相流的使用。本例中使用的是VOF真型。1、幾何模型本例的幾何模型如下圖所示。尺寸是隨便定的。L-3-»/如圖所示，計算模型分為三個區(qū)域，1、2、3分別對應名稱為braket、zone與cup,如前所述，區(qū)域zone與cup為運動區(qū)域，運動方式用UDF®行定義。2、邊界類型共有兩對interface,分另U位于zone區(qū)域與cup區(qū)域，zone區(qū)域與braket區(qū)域。如下圖所示。braket區(qū)域的左側(cè)、右側(cè)及下方邊界均

3、為wall類型，上方邊界為pressure_outlet類型，內(nèi)部邊界為interface類型。cup區(qū)域左、右、下側(cè)邊界為wall類型，上方邊界為interface類型。在meshinterface中設置interface對，一共是兩對。最終組合后的網(wǎng)格如下圖所示3、iraanfl?iIn'IIIviiHbM"laiHrIILia-»|Fllh-ri一LriL,ILRI.RILilUhllLMILJIdlUlIMillIIIP-lUIHdIFJU”dlNIHFJIFiUiinUiumiwjuiiHiiiaiHaTrhII；IIIIlli求解參數(shù)設置"Ji

4、llS!',"1vIHIIII!'*si霞顧弱則事導入模型后，在scale面板中進行必要的scale操作以使模型尺度滿足要求。在general面板中設置使用瞬態(tài)模擬，并設置重力加速度。選擇RNGK-Epsilon湍流模型。設置多相流模型為VOF真型，如右下圖所示。GeneralMesh|Scale|CheckReportQualityDisplay.SolverType®Pressure-BasedDensity-BasedTimeSteady9iransentVelodtyFormulation。AbsoluteRelative2DSpaceQPlanar

5、AxiSYmmetricAxisymmetricSwirl匣a"1"訴刁GravitabonalAccderabon4、添加材料在材料數(shù)據(jù)庫中添加水至當前材料中。設置空氣為主相，水為第二相。VOF中主相與第二相的設置并沒太多的限制，但是一般將需進行patch的相設置為第二相，或者將含量較少的相設置為第二相。當然沒有明確的規(guī)定。設置水-空氣的表面張力系數(shù)為0.07。5、區(qū)域運動UDF這里使用宏DEFINE_TRANSIENT_PROF宏E設置當時間小于1s時，旋轉(zhuǎn)速度1rad/s,其它時間保持靜止。編譯此UDFt件。代碼如下：#include"udf.h"

6、DEFINE_TRANSIENT_PROFILE(rotation_rate_ramp,time)realrotation_rate=0;if(time<=1)rotation_rate=1.0;elserotation_rate=0.0;returnrotation_rate;6、區(qū)域設置主要設置區(qū)域cup與zone的運動。FLUEN開區(qū)域默認為靜止。以區(qū)域cup為例，設置運動如下圖所示:zone區(qū)域設置與此完全相同7、邊界條件需要特別說明的是，屬于某區(qū)域的wall需要設置相對速度，與區(qū)域的相對速度為0o主要是針對區(qū)域cup與zone。設置braket區(qū)域中的pressure_outl

7、et邊界靜壓為0,并設定湍流條件。8、求解器控制參數(shù)米用默認。9、初始化選才?allzone進行初始化。patch區(qū)域cup的第二相（水）體積分數(shù)為1。如下圖所示。10、設置迭代進行計算設置時間步長0.1s,時間步數(shù)50步進行迭代。如下圖所示RunCalculationChedtCase.Previev.MeshMdUdh.TimeSteppingMetfiodFixedTimeStepSi工色（G|Settings.IE!MumfcerofTimeSteosOptionsExtrapolateV'artabJesDataSamplingforTimeGtststcs52工Mer已引TimeSampledEarnpJingOptions,-NsmItatons/Tirn