FLUENT内置双向流固耦合模拟

本教程演示了使用fluent内置结构模块进行双向流固耦合模拟的过程。

 1     启动FLUENT并导入网格 
（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，启动Fluent 2021。

（2）单击主菜单中File→Read→Mesh命令，导入.msh网格文件。

 2     定义模型 

单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。在Solver Time中选择Steady。

 3     设置湍流模型 

在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Models对话框，勾选Standard k-epsilon模型。

 4     设置边界条件 
在边界条件面板中，双击velocity_inlet.1弹出边界条件设置对话框。VelocityMagnitude输入30，单击OK按钮确认退出。

 5     初始条件 
单击主菜单中Solution→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择Hybrid Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

 6     计算求解 

单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Number of Iterations中输入800，单击Calculate开始计算。

 7     激活结构模块 

（1）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板。在Solver Time中选择Transient。

（2）在模型设定面板Models中双击Structure按钮，弹出Structural Model对话框，勾选Linear Elasticity模型。

 8     设置材料 

单击主菜单中Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。修改铝的参数。

 9     设置计算域 
设置固体域的材料为aluminum。

 10     设置边界 
（1）在边界条件面板中，双击flap_attach弹出边界条件设置对话框。设置边界位移为0，单击OK按钮确认退出。

（2）双击default-interior:010弹出边界条件设置对话框。设置边界位移边界条件为Intrinsic FSI，单击OK按钮确认退出。

 11     设置动网格 

（1）激活动网格，勾选Smoothing。

（2）单击Setting按钮，弹出Mesh Method Setting对话框，Method选择Linearly Elastic Solid。

（3）设置动网格区域。设置出入口，外边界及对称轴为固定区域，流图区域接触面为Intrinsic FSI。

 12     计算求解 
单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Time Step Size中输入0.0001，在Number of Time Steps中输入1000，单击Calculate开始计算。

 13     结果后处理 

显示流体域流速与固体域位移云图。