本文主要利用Fluent模拟炮弹出膛的过程,主要涉及到动网格的技术。
压力容器内的高压气体,气体压强为15Mpa,推动金属活塞(宽度5mm)在刚性管内运动,从出口运动到外界大气中。
采用SCDM创建二维几何模型,如下图所示。这里将几何模型简化为二维对称问题,可以降低计算量。
△ 几何模型
注:我们将整个计算域切分为几部分是为了方便动网格的设置
利用ANSYS Meshing进行网格划分,具体步骤如下:
△ 几何模型导入Workbench
启动Workbench后,向工程窗口中拖入Mesh模块,并启动Meshing。
为流体域及边界命名。包含四个流体域:inipressure_1、inipressure_2、piston_fluid、fluid_out,四个固体边界piston、top、out、out2,三个流体域交界面interface_piston、interface_out、interface_inipressure2,以及一个对称边界symm。部分展示如下列图片所示。
△ inipressure_2
△ inipressure_1
△ piston_fluid
△ fluid_out
△ interface_piston
△ interface_out
△ interface_inipressure2
△ 划分好的网格
开启瞬态求解,湍流模型选择k-e,开启能量方程。由于是高压气体的膨胀过程,所以需要将空气设置为理想气体。
△ 出口边界条件
点击主菜单栏中Physics→Zones→Cell Zones,在弹出的窗口中设置操作条件如下图所示。
△ 操作条件设置
手动设置interface交界面如下图所示。
△ Interface
△ 设置六自由度属性
△ inipressure_1
△ piston_fluid
△ piston-inipressure_1
△ piston-piston_fluid
△ out2
△ top
采用标准格式进行初始化,然后在Patch中设置如下图所示。
△ 初始化高压区域
这里计算设置包含总时间步数和时间步长,具体如下图所示。
△ 计算设置
动画奉上,至此结束,告辞!下期再BB。
内容简介:原文同款网格、cas、data文件