Fluent 重叠网格+UDF 扑翼机气动仿真(一）

本案例对高铁紧急制动时的制动盘温度场和速度场进行了仿真计算。由于涉及到传热、滑移网格之类的仿真计算，整个计算流程与计算模型十分复杂繁琐。上一节已经展开了动网格制动盘散热过程的教学，因此本节展开滑移网格的耦合教学。1workbench设置本案例分为三个模块，其中分别是滑移网格运动区域，固体结构和外部静止域。2SCDM设置2.1导入几何与Fluent动网格+高铁制动盘制动过程仿真(一)一致，因此不做过多阐述：固体域区域需要注意，各部分命名如下图：2.2网格设置采用Fluentmeshing进行网格划分，增加固体域网格划分，不做过多阐述：3FLUENT设置3.1General设置与网格导入首先导入网格，由于是三部分网格，因此需要通过附加case的方式，将其余两部分网格导入，然后勾选稳态计算，具体设置如下图所示。3.2材料设置此处对材料进行设置，采用air作为流体计算材料，具体设置如下图所示：采用铸铁作为固体计算材料，具体设置如下图所示：3.3模型设置此处选择模型进行相关计算，需要打开能力方程，具体设置如下图所示：3.4UDF设置此处对刹车盘运动的udf进行编写，lc为旋转域所需udf，heatersource为刹车盘的热通量，具体设置如下图所示：#include"udf.h"#include"mem.h"#include"dynamesh_tools.h"DEFINE_CG_MOTION(lc,dt,vel,omega,time,dtime){realt=CURRENT_TIME;omega[0]=0;omega[1]=0;omega[2]=-1*(100-5*t)/0.4;}DEFINE_PROFILE(heatersource,thread,position){face_tf;realx[3];realeff=0.8;realu=0.3;realF=15000;reals=0.03;realw;realv=100;reala=-5;w=60*3.14/180.0;realtan_w=tan(w);begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);realt=CURRENT_TIME;realtemp_x0=x[0];realr=sqrt(temp_x0*temp_x0+x[1]*x[1]);if(r>0.15&&r<0.3){;}else{r=0;}realA=temp_x0*tan_w-x[1];if(A>=0.0&&x[1]>=0.0){F_PROFILE(f,thread,position)=(eff*F*u*(v+a*t)/0.4)*(r/s);}else{F_PROFILE(f,thread,position)=0.0;}}end_f_loop(f,thread);}此处将UDF导入到fluent中，相关设置与Fluent动网格+高铁制动盘制动过程仿真(一)一致，固体域所有网格选择lc的udf。3.5interface设置由于是多个域组成，因此需要通过interface将各个区域连接起来，具体设置如下图：3.6动网格设置本案例最重要的便是动网格的设置，增加了固体域的动网格设置，具体设置如下图：3.7边界条件设置需要对速度入口和热源温度进行设置，具体设置如下图：3.7初始化设置首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：3.8计算设置此处进行的计算设置如下：4后处理结果4.1后处理结果该部分和动网格得到的结果基本一致，因此就不在展示了。来源：CFD仿真库