FLUENT小蝌蚪游动模拟
本教程演示了小蝌蚪游动过程模拟。
1 启动Workbench并建立分析项目
（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Workbench命令，启动Workbench 2020，进入ANSYS Workbench 2020界面。
（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）选项，即可在项目管理区创建分析项目A。
2 导入几何体
（1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry→Browse命令，此时会弹出“打开”对话框。
（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入几何体文件。
3 划分网格
（1）双击A3栏Mesh项，进入Meshing界面，在该界面下进行模型的网格划分。
（2）依次右键选择模型外部边界，在弹出的快捷菜单中选择Create Named Selection，输入名称inlet，outlet，side和fish，单击OK按钮确认。
（3）右键单击模型树中Mesh选项，依次选择Mesh→Insert→Method。Method选择Triangles。
（4）设置网格大小为1mm。右键单击模型树中Mesh选项，选择快捷菜单中的Generate Mesh选项，开始生成网格。
（5）网格划分完成以后，单击模型树中Mesh项可以在图形窗口中查看网格。
（6）执行主菜单File→Close Meshing命令，退出网格划分界面，返回到Workbench主界面。
（7）右键单击Workbench界面中A3 Mesh项，选择快捷菜单中的Update项，完成网格数据往Fluent分析模块中的传递。
4 定义模型
（1）双击A4栏Setup项，打开Fluent Launcher对话框，单击OK按钮进入FLUENT界面。
（2）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板，Solver中Time选择Transient。
5 设置材料
（1）单击主菜单中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，弹出Create/Edit Materials（材料）对话框。在材料库中选择导入water-liquid。
6 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。
UDF内容如下：
#include "udf.h"
#define k 2*M_PI/0.05
#define w 2*M_PI*0.8
DEFINE_GRID_MOTION(grid, domain, dt, time, dtime)
{
Thread *tf = DT_THREAD (dt);
face_t f;
Node *node_p;
real x, y;
int n;
SET_DEFORMING_THREAD_FLAG (THREAD_T0 (tf));
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);
y=NODE_Y(node_p);
NODE_Y(node_p)=y-8*(0.02*x-0.08*x*x 0.16*x*x*x)*(sin(k*x-w*time)-sin(k*x-w*(time-dtime)));
}
}
}
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。
（3）在Dynamic Mesh Zones中设置动网格区域。
7 设置湍流模型
（1）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Models对话框，勾选k-epsilon模型。
8 设置边界条件
（1）单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。
（2）在边界条件面板中，设置inlet的参数如下图所示。
9 初始条件
单击主菜单中Solving→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。
10 计算求解
（1）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0.001，Number of Iterations中输入5000，单击Calculate开始计算。
11 结果后处理
（1）双击A6栏Results项，进入CFD-Post界面。
（2）显示动画。
