【案例教程】叶轮转动模拟！

导读：基于Fluent的叶轮转动模拟（软件版本Ansys2020R1）

1.物理模型

2.计算设置

3.动画处理

4.源文件

模型主要分为三部分，Part1和Part2为静止部分，Meshingmotionzone表示转动的计算区域，区域之间的接触为Interface

2.1 General 设置

• 采用瞬态计算

2.2 Models设置

• 右键选择节点Viscous，点击弹出菜单Edit，打开流动模型设置对话框。

• 如下图所示设置Viscous Model对话框中的选项
• 选择Model下的选项k-epsilon(2 eqn)
• 选择k-epsilon Model下的选项Relizable
• 选择near wall treatment下的选项Scalable Wall Functions
• 其他参数保持默认

2.3 Materials 设置

• 右键选择节点Fluid，点击弹出菜单New，弹出下列对话框

• 单击Fluent Database，在材料库中选择water-liquid

2.4 计算区域设置

模型分为三个子计算域，分别为旋转的meshmotionzone，静止的part1和part2

• 展开Cell Zone Condition下方的Fluid，分别双击列表下的子区域
• 指定meshmotionzone的材料介质为water liquid

• 指定part1的材料介质为water liquid

• 指定part2的材料介质为water liquid

2.5 运动部件设置

• 点击Domain选项框中的Units，将转速的单位设置为rpm

• Cell Zone Condition中Fluid的下拉列表。双击meshmotionzone
• 激活Mesh Motion
• 转速设置为-1200rpm

2.6 Boundary设置

• 设置边界blades
• 激活Wall Motion下的选项Moving Wall
• 选择Motion下的选项Rotational

• 设置边界outlet，出口压力设置为0（默认参数）

2.7 Mesh Interface设置

• 双击选择节点Mesh Interface，在弹出的对话框中选择Manual Create

• 在Interface Zones Side1和Interface Zones Side2分别选择interface11和interface22组成一组interface对interface1
• 同样选择interface33和interface44组成一组interface对interface2

2.8 Methods选择

• 双击选择节点Methods，打开计算方法设置对话框
• 设置Scheme为Coulped
• 设置Turbulent Kinetic Energy及Turbulent Dissipation Rate的离散方式为Second Order Upwind

2.9 残差收敛标准

• 双击选择节点Monitor下的选项Residul，将连续性方程的收敛残差设置为0.00001

2.10 初始化计算

• 采用Standard Initialization进行初始化    

2.11 创建云图

• 选择模型树节点Results→Graphic→Contours，设置云图监控速度分布云图实时变化

-采用同样方法设置压力分布云图

2.12 设置动画

• 选择模型树节点Solution→Calculation Activities→Solution Animations，设置速度变化云图

• 采用同样方法进行压力变化云图设置

2.13 计算参数设置

• 迭代步数设置为100，时间步长0.01s

• 计算完成后，可以通过以下操作进行相应的动画展示
• 选择模型树节点Results→Animations→Playback