工业界CFD | 技术汇1:如何使用周期边界条件减少计算量?
在工业设备的CFD流体仿真过程中,如果是相对简单的设备或管道件,一般计算资源都满足,直接全尺度真实尺寸建模既可。但有时要应对极为复杂的情况。例如机械设备、风机、电机、搅拌罐、换热器、燃烧器等等。
无疑,遇到复杂工业设备的仿真问题,除了简化掉无足轻重的细微结构件之外,对称和周期性边界条件在处理部分问题时能提供极大的帮助。但要注意,使用对称边界条件时,要考虑物理规律的对称性,只是几何模型对称,但物理规律不对称,是不可以用对称边界条件的,例如下面两种情况,左侧不可用对称边界,右侧就能用。
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1722013664212_abze3o.jpg?imageView2/0)
对称问题我们处理好几何模型就可以了,而对于周期性边界条件,我要汇总一下设置方法。
采用fluent软件进行计算(star ccm+和comsol的设置方法不熟),设置周期性边界条件方法主要有3个:
方法一,通过Ansys meshing软件,定义并划分周期性边界网格,在fluent中通过tui命令定义周期性。方法二,通过fluentmeshing工作流workflow流程划分网格,在fluent中自动识别周期面。方法三,通过fluentmeshing outline view划分网格,在fluent中自动识别周期面。方法一 ansys meshing周期边界网格设置方法1.1、启动workbench,新建fluid flow,右键geometry,打开space claim创建并定义几何模型,共享拓扑,保存;(建模过程不详述)![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1722013667331_j6bd1n.jpg?imageView2/0)
1.4、打开fluent;可以看到scdm中创建的两个周期面sym1和sym2,只但边界类型默认为symmetry(或者wall),记住它们的id分别为8和9。输入TUI命令:mesh/modify-zones/make-periodic,输入要设置的旋转周期面id,创建成功.(若创建失败,说明周期面网格数量可能不同,前面某个步骤设置可能有错误)![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1722013671172_2zgtsl.jpg?imageView2/0)
方法二,通过fluentmeshing工作流workflow流程划分网格
![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1722013661945_e0z2pi.jpg?imageView2/0)
方法三,通过fluentmeshing outline view划分网格 ![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1722013674319_mszota.jpg?imageView2/0)
通过方法2和方法3定义的周期面网格,导入fluent中自动识别为periodic周期面,不需要在输入tui指令。
注意:Fluent meshing定义周期面虽然简单些,但是只能定义1组周期,而meshing可以同时定义多组周期面网格,这也是meshing的优势所在。业界CFD:133-0129-2587
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