FLUENT重叠网格案例 | 正弦运动的小球

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了如何使用Fluent软件中的重叠网格功能实现小球正弦运动的仿真。首先，需要划分背景网格和前景网格，然后进行Fluent设置，包括开启Overset网格、新建Overset Interface、开启k-e湍流模型、模型初始化、创建动画和计算设置等。最后，展示了小球运动的速度云图动画，并提醒读者需要编写UDF。

重叠网格与动网格功能相似，主要目的都是为了实现网格的运动。本文主要以正弦运动的小球演示Fluent的重叠网格功能。

注：本文采用Fluent 2020 R1演示。

1 问题描述

在一个二维密闭空间内有一个小球做正弦运动，如下图所示。矩形密闭空间长400mm，宽80mm。

△ 几何模型

小球的运动方程如下：

2 网格划分

由于是重叠网格，所以需要划分两个区域的网格，分别是：背景网格和前景网格。

• 背景网格就是静止不动的区域，可以理解为衬托红花的绿叶，情侣中间的灯泡，这里的背景区域就是大的矩形，如下图所示。

△ 背景网格

• 前景网格，就是包含小球的正方形区域，如下图所示。

△ 前景网格

3 Fluent设置

重叠网格的目的是让网格动起来，所以需要启动瞬态。另外，导入Fluent中的计算域和边界如下图所示。

△ 计算域、边界

为了让小球动起来，我们要进行如下操作：

• 开启Overset网格。右��包围小球的正方形四条边，在菜单中选择Type→Overset。

• 新建Overset Interface。在模型树中右击Overset Interfaces，然后选择New，设置如下，完成创建。

△ 新建Overset Interface

• 开启k-e湍流模型。

△ 湍流模型

• 模型初始化。右击模型树中Initialization，在弹出的菜单中选择Initialize，完成初始化。

• 创建动画。具体设置如下图所示。

△ 动画设置

• 开始计算。时间步长和时间步数设置如下图所示。

△ 计算设置

4 结果

小球运动的速度云图动画如下，挺好玩的，怎么样？你学会了吗。