midas CFD动网格之MRF介绍
MRF(Moving Reference Frame)
动网格主要解决的是流场中存在运动部件的情况，例如转动的风扇、运行的车辆、搅拌器的工作过程、水流通过螺旋推进器、轴向涡轮叶片等问题。
在NFX CFD中支持以下几种动网格模型：移动参考系、滑移网格、网格变形、重叠网格。其中前两种属于区域运动、后两种属于边界运动，本文将主要介绍移动参考系的功能介绍。
MRF-移动参考系，用于分析稳态下的旋转体分析。 通过使用移动参考系，可以有效地分析泵或鼓风机（风扇）的性能。 在属性/单元特性来定义移动参考系，并且可以通过在壁面运动控制下定义旋转壁来使用。
当应用移动参考系来考虑动网格时，实际上网格并没有真的运动，而是采用运动坐标系进行求解，运动的只是坐标系，这样可以将瞬态的问题转化为稳态问题进行求解。
原理
以图为例，泵通过叶轮旋转将力传递给流体。 但是，叶轮以外的零件是固定的。 如果尝试不应用特殊方法来解释此状态，则网格将变形或重叠。 在流体分析中，已经开发出几种方法来解决此问题，最受欢迎的方法是滑动网格技术和移动参考系技术。
滑动网格技术是一种将旋转的叶轮周围的网格分离以随着时间实际旋转网格的技术。此时，物理量通过接触条件传输。可以使用滑动技术来反映外部影响，但是由于过度的分析，分析需要很长时间，并且需要进行额外的处理才能获得效率和扭矩等平均值。
移动参考系技术为旋转部分中的流体提供相反的速度分量，而不是如下图所示旋转叶轮。就相对速度而言，条件是相同的。可以将其视为与汽车风洞实验相同的原理。在风洞实验中，为了获得汽车的阻力系数，汽车在行驶时会在汽车静止时吹风。当然，为了进行准确的分析，必须将有关离心力或科氏加速度的部分附加应用到该方程式中，而Midas NFX CFD对此进行了反应。
它是相对于旋转坐标系以相对速度运动的对象的实际加速度。相对于固定坐标系的加速度可以通过将相对于旋转坐标系的相对速度和相对于固定坐标系的向心加速度相加得出。
对于静止坐标系，运动坐标系可以如上图所示。在图中，XYZ是固定参考系，xyz是移动坐标系。通过表示线性运动和旋转运动来定义运动坐标系的运动。Midas NFX CFD未考虑移动坐标系的线性运动。运动坐标系的旋转速度可以表示为表示旋转轴的单位矢量与旋转速度的大小的乘积。
相对速度是运动坐标系中的速度，由与绝对速度的以下关系定义
通过将相对速度代入控制方程，可以获得运动坐标系中的方程。如果在运动坐标系中仅考虑旋转，则质量守恒方程式中的每个旋转分量都会被抵消。因此，运动坐标系中的质量守恒方程与不旋转时的方程相同。
如果用旋转速度代替动量保持方程式，则通过反映旋转力获得以下方程式。
范例：
搅拌机分析也可以使用滑动网格技术进行分析。但是，为了快速掌握普通搅拌机的性能，建议使用MRF方法。
*用于流动分析的材料数据库在N-m-J-sec中，注意检查单位系统。
分析目的：
Agitator Identify the internal flow characteristics
Baffle Effects study
Mixing effect of the impeller check
分析条件如下：
-密度 : 998.2kg/m3
-粘度 : 0.001003kg/m·s
-旋转速度 : 250rpm
1：运行-新建项目（设定单位体系）
2：导入CAD模型
3：定义材料
4：定义单元特性
5.网格划分
叶轮和挡板网格布种子（按0.004）
圆柱轮廓布种
（*通过使用线性梯度（长度）之类的函数增大或减小网格尺寸时，计算是稳定的。）
实体网格划分（按0.008尺寸）
（不要勾选高阶单元，不要勾选高阶单元，不要勾选高阶单元）
罐体的网格划分
6.边界条件定义
旋转墙设置
固体墙设置
自由面设置
7.分析工况定义
湍流本构（选择2方程k-ε）
定义结果监控
通过网格显示，选择内部网格，鼠标在模型窗口点击输出位置
选择外部网格，鼠标在模型窗口点击输出位置
8.运行分析查看结果
可以通过信息窗口实时查看监控点的分析情况及分析迭代信息
等值面查看
流线结果查看
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FAQ：
分析栏出现如下错误：
ERROR [2013] : CANNOT SUPPORT QUADRATIC ELEMENT TYPE FOR SOLVING PROBLEM.
解决措施：
勾选了高阶单元，需要删除划分为高阶单元网格后，重新划分几何体。
