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详细剖解interior、interface、wall-shadow、共享拓扑区别联系

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Flunet流体分析中经常遇到这几个名词,让初学者无法分清,没有哪个教程能说的清楚,很有必要做个详细的分析介绍,首先介绍共享拓扑与共节点这两个词语,共节点是共享拓扑的结果,共享拓扑是方法或者手段,共节点是目的,共享拓扑在模型前处理软件中实现比如scdm中的共享和dm中的fromnew part可以通过这个命名来实现,某些划软件格软件也可以实现共享拓扑这里暂不介绍,还是强烈建议在模型前处理软件中实现,只有共享拓扑后在后面的划网格中,才能实现网格共节点,模型能成功共享拓扑的前提条件是两个(以上)的域(或者是体)必须共面(两个面绝对贴在一起),不能有间隙和干涉(如果自己建模的话,千万不能随心所欲,如果是别人提供的模型需要仔细检查,经常因为间隙过小或者干涉过小,而无法察觉,提示共享失败),必须面与面接触,也不能面和线,面和点接触,否则也会共享失败,针对2d模型就是共线必须线与线接触,不能线与点接触,只有共享节点后,才能实现后面的interior或者shadow,不同域相接触的两个面才能数据直接传递,如果不共节点,两个接触面只能通过设置interface才能实现数据插值传递。
通过上面介绍可以将不共节点的interface与共节点的interior或者wall-shadow做了区分,所以尽可能优先做共节点处理,interface其实也是壁面,只不过将相邻的两个面设置成一对interface强行实现数据传递,所以理论上精度会差一些,因为是插值传递,所以这也是为什么做旋转机械时容易出现云图不连续的现象,为了提高精度应该尽可能将两个接触面的网格尺寸设置相同的尺寸,最佳的方法是先用共节点,然后在flluent中利用tui命令,拆成两个面,再设置成interface。Interfinterface必须成对出现,如果边界命名的话,需要分别隐藏另一个域进行操作,防止弄错。如下图1所示,interface运用于滑移网和动网格特别是laying动网格的场合

wall-shadow和interior的介绍,两者必须是共节点,两者区别在于流体是否能穿过,能穿过就是interior,不能穿过就设置成wall,由于共节点,fluent会自动生成一个重名的wall类型加-shadow后缀,这样wall和wall-shadow分属于两个不同的域,和一对interface很象,区别在于,它是共节点的数据直接传递,精度高,特别是流固共轭传热时,直接热传递,不需要象interface那样再设置传热,如下图2所示,绝大多数情况下流固共轭传热和两个固体域之间的场合使用shadow,因为这两个域之间不可能流体穿透,仅发生传热。

interior也是共节点,流体能自由穿透,所以它可以理解为一个虚拟面,可以用来后处理,比如获取某个截面的流量等所需要的参数,也可以实现特殊区域的patch功能等。如下图3所示,它只有一个面,并不需要成对出现,只能运用于相邻都是流体域的场合,在fluent中,可以将interior和shadow自由切换,一旦切换成wall类型,软件将自动生成一个shadow面,成对出现,反之如果将wall切换成interior,将自动删除shadow面,如果这个类型没有检查确认好,会经常出现浮点发散等错误。

FluentUM动网格旋转机械理论
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首次发布时间:2025-03-17
最近编辑:1天前
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本科 | 机械工程师 签名征集中
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