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FLUENT柔性振动膜模拟

3年前浏览3092

本教程的目的是说明如何使用用户定义函数(UDF)来控制带有旋转叶片和柔性振荡膜的通用流动装置的动态网格。旋转叶片和振荡膜的运动具有较大的振幅,需要采用局部重划。叶片的旋转、膜的振荡以及节点沿外壳顶壁的滑动通过UDF进行定义和控制,UDF利用了动态网格模型特有的三个宏。

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 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 R1→Fluid Dynamics→Fluent 2021 R1命令,启动Fluent 2021 R1。

(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中Time选择Transient,进行瞬态计算。

 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,在Model中选择Laminar,单击OK按钮确认。

 4     设置动网格 

(1)单击主菜单中User-Defined→Functions→Compiled,弹出

Compiled UDFs对话框。导入编写好的UDF文件。

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UDF内容如下:



#include "udf.h"


#define  omega      1.0         

#define  R          0.109       


DEFINE_CG_MOTION(butterfly_flex_UDF, dt, cg_vel, cg_omega, time, dtime)

{

cg_vel[0] = 0.0;

cg_vel[1] = 0.0;

cg_vel[2] = 0.0;


cg_omega[0] = 0.0;

cg_omega[1] = 0.0;

cg_omega[2] = omega;

}


DEFINE_GRID_MOTION(moving_arc, domain, dt, time, dtime)

{

Thread *tf = DT_THREAD (dt);

face_t f;

Node *node_p;

real alpha, theta, x, ymag, yfull, y;

int n;  


begin_f_loop (f, tf)

{

f_node_loop (f, tf, n)

{

node_p = F_NODE (f, tf, n);


if (NODE_POS_NEED_UPDATE (node_p))

{

NODE_POS_UPDATED (node_p);


x     = NODE_X (node_p);

ymag  = sqrt (R*R - x*x) 0.03;

yfull = ymag - 0.1;

y     = - 0.1 yfull * sin(theta);

NODE_Y (node_p) = y;

}

}

}

end_f_loop (f, tf);

}


(2)双击Dynamic Mesh按钮,弹出Dynamic Mesh面板,勾选Dynamic Mesh,Mesh Methods中的Smoothing和Remeshing,单击Settings按钮弹出Mesh Method Settings对话框,设置Smoothing和Remeshing参数。

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(3)在Dynamic Mesh Zones中设置动网格区域。

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 5     设置边界条件 

(1)在边界条件面板中,双击inlet弹出边界条件设置对话框。Velocity Magnitude输入0,单击OK按钮确认退出。

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(2)双击inlet-bottom弹出边界条件设置对话框。边界类型为Pressure Inlet,Gauge Total Pressure设置为0,单击OK按钮确认退出。

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(3)双击outlet弹出边界条件设置对话框。Gauge Pressure输入0,单击Apply按钮确认退出。

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 6     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Standard Initialization,单击Initialize按钮进行初始化。

 7     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填入0.005,Number of Iterations中输入2000,单击Calculate开始计算。

 8     结果后处理 
(1)进入CFD-Post界面。

(2)显示云图。


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理论科普仿真体系网格处理流体基础Fluent
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首次发布时间:2021-06-02
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南流坊
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