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第05章 fluent网格

第05章 fluent网格
第05章 fluent网格

第五章网格的读入和使用

FLUENT可以从输入各种类型,各种来源的网格。你可以通过各种手段对网格进行修改,如:转换和调解节点坐标系,对并行处理划分单元,在计算区域内对单元重新排序以减少带宽以及合并和分割区域等。你也可以获取网格的诊断信息,其中包括内存的使用与简化,网格的拓扑结构,解域的信息。你可以在网格中确定节点、表面以及单元的个数,并决定计算区域内单元体积的最大值和最小值,而且检查每一单元内适当的节点数。以下详细叙述了FLUENT关于网格的各种功能。(请参阅网格适应一章以详细了解网格适应的具体内容。)网格拓扑结构

FLUENT是非结构解法器,它使用内部数据结构来为单元和表面网格点分配顺序,以保持临近网格的接触。因此它不需要i,j,k指数来确定临近单元的位置。解算器不会要求所有的网格结构和拓扑类型,这使我们能够灵活使用网格拓扑结构来适应特定的问题。二维问题,可以使用四边形网格和三角形网格,三维问题,可以使用六面体、四面体,金字塔形以及楔形单元,具体形状请看下面的图形。FLUENT可以接受单块和多块网格,以及二维混合网格和三维混合网格。另外还接受FLUENT有悬挂节点的网格(即并不是所有单元都共有边和面的顶点),有关悬挂节点的详细信息请参阅“节点适应”一节。非一致边界的网格也可接受(即具有多重子区域的网格,在这个多重子区域内,内部子区域边界的网格节点并不是同一的)。详情请参阅非一致网格

Figure 1: 单元类型

可接受网格拓扑结构的例子

正如网格拓扑结构一节所说,FLUENT可以在很多种网格上解决问题。图1—11所示为FLUENT的有效网格。O型网格,零厚度壁面网格,C型网格,一致块结构网格,多块结构网格,非一致网格,非结构三角形,四边形和六边型网格都是有效的。Note that while FLUENT does not require a cyclic branch cut in an O-type grid,it will accept a grid that contains one.

Figure 1: 机翼的四边形结构网格

Figure 2:非结构四边形网格

Figure 3: 多块结构四边形网格

Figure 4: O型结构四边形网格

Figure 5: 降落伞的零厚度壁面模拟

Figure 6: C型结构四边形网格

Figure 7:三维多块结构网格

Figure 8: Unstructured Triangular Grid for an Airfoil

Figure 9:非结构四面体网格

Figure 10:具有悬挂节点的混合型三角形/四边形网格

Figure 11:非一致混合网格for a Rotor-Stator Geometry

选择适当的网格类型

FLUENT在二维问题中可以使用由三角形、四边形或混合单元组成的网格,在三维问题中可以使用四面体,六面体,金字塔形以及楔形单元,或者两种单元的混合。网格的选择依赖于具体的问题,在选择网格的时候,你应该考虑下列问题:

●初始化的时间

●计算花费

●数值耗散

后面将会详细讨论各种类型网格的特点。

初始化的时间

很多实际问题是具有复杂几何外形的,对于这些问题采用结构网格或块结构网格可能要花费大量的时间,甚至根本无法得到结构网格。复杂几何外形初始化时间的限制刺激了人们在非结构网格中使用三角形网格和四面体网格。然而,如果你的几何外形并不复杂的话,两种方法所耗费的时间没有明显差别

如果你已经有了结构网格代码如FLUENT 4生成的网格,那么在FLUENT中使用该网格会比重新生成网格节约大量的时间。这一特点也刺激了人们在FLUENT仿真中使用四边形网格和六面体网格。注意:FLUENT有一个格式转换器允许你从其它程序中读入结构网格。

计算花费

当几何外形太复杂或者流动的长度尺度太大时,三角形网格和四面体网格所生成的单元会比等量的包含四边形网格和六面体网格的单元少得多。这是因为三角形网格和四面体网格允许单元聚集在流域的所选区域,而四边形网格和六面体网格会在不需要加密的地方产生单元。非结构的四边形网格和六面体网格为对于一般复杂外形提供了许多三角形和四面体网格的优点。

四边形和六边形单元的一个特点就是它们在某些情况下可以允许比三角形/四面体单元更大的比率。三角形/四面体单元的大比率总会影响单元的歪斜。因此,如果你有相对简单的几何外形,而且流动和几何外形很符合,比如长管,你就可以使用大比率的四边形和六边形单元。这种网格可能会比三角形/四面体网格少很多单元。

数值耗散

多维条件下主要的误差来源就是数值耗散又被称为虚假耗散(之所以被称为虚假的,是因为耗散并不是真实现象,而是它和真实耗散系数影响流动的方式很类似)。

关于数值耗散有如下几点:

●当真实耗散很小时,即对流占主导地位时,数值耗散是显而易见的。

●所有的解决流体问题的数值格式都会有数值耗散,这是因为数值耗散来源于截断误差,

截断误差是描述流体流动的离散方程导致的。

●FLUENT中所用的二阶离散格式可以帮助减少解的数值耗散的影响。

●数值耗散量的大小与网格的分辨率成反比。因此解决数值耗散问题的一个方法就是精化

网格。

●当流动和网格成一条直线时数值耗散最小(所以我们才要使用结构网格来计算啊)

最后一点和网格选择最有关系。很明显,使用三角形/四面体网格流动永远不会和网格成一条直线,而如果几何外形不是很复杂时,四边形网格和六面体网格可能就会实现流动和网格成一条线。只有在简单的流动,如长管流动中,你才可以使用四边形和六面体网格来减少数值耗散,而且在这种情况下使用四边形和流面体网格有很多优点,因为与三角形/四面体网格相比你可以用更少的单元得到更好的解。

网格所需条件和所要考虑的问题

本节讨论了特殊几何图形和网格的必要条件以及网格质量的一般评价方法。.

几何图形和网格的必要条件

在计划解决你的问题的开始,应该注意下面的几何图形设定以及网格结构的必要条件。

●对于轴对称图形来说,必须定义笛卡尔坐标系的x轴为旋转轴(Figure 1).

Figure 1:轴对称图形必须以x 轴为中线

周期性边界条件要具有周期性网格,虽然GAMBIT 和TGrid 能够产生真正的周期性边

界,但是GeoMesh 和大多数CAD 软件包是无法产生周期性边界条件的。如果下面的条件需要满足的话,TGrid 提供了GeoMesh 和大多数CAD 软件产生的三角形表面网格生成周期性边界的功能。

1. 周期及其内部在它们的边界曲线上有相同的节点分布。

2. 周期及其内部的节点与常数平动因子和转动因子有关。

详情请见GAMBIT 和TGrid 的帮助文件。

如果你用GeoMesh 和大多数CAD 软件产生四边形网格和六面体网格,你必须保证在周期性区域内的网格是相同的。然后便可以在FLUENT 中使用make-periodic 命令建立周期性边界。详细内容请参阅“创建周期性区域”一节。(你能够在解算器中对三角形或四面体网格创建周期性边界条件而不用上面所述的TGrid 来创建)

网格质量

网格质量对计算精度和稳定性有很大的影响。网格质量包括:节点分布,光滑性,以及歪斜的角度(skewness )。

节点密度和聚集度

连续性区域被离散化使得流动的特征解(剪切层,分离区域,激波,边界层和混合区域)与网格上节点的密度和分布直接相关。在很多情况下,关键区域的弱解反倒戏剧化的成了流动的主要特征。比如:由逆压梯度造成的分离流强烈的依靠边界层上游分离点的解。 边界层解(即网格近壁面间距)在计算壁面剪切应力和热传导系数的精度时有重要意义。这一结论在层流流动中尤其准确,网格接近壁面需要满足:

1≤∞x

p

v u y 其中 p y =

从临近单元中心到壁面的距离;∞u =自由流速度 ;v = 流体的动力学粘性系数 ;X = 从边界层起始点开始沿壁面的距离。上面的方程基于零攻角层流流动的Blasius 解[139]。

网格的分辨率对于湍流也十分重要。由于平均流动和湍流的强烈作用,湍流的数值计算

结果往往比层流更容易受到网格的影响。在近壁面区域,不同的近壁面模型需要不同的网格分辨率。

一般说来,无流动通道应该用少于5个单元来描述。大多数情况需要更多的单元来完全解决。大梯度区域如剪切层或者混合区域,网格必须被精细化以保证相邻单元的变量变化足够小。不幸的是要提前确定流动特征的位置是很困难的。而且在复杂三维流动中,网格是要受到CPU时间和计算机资源的限制的。在解运行时和后处理时,网格精度提高,CPU和内存的需求量也会随之增加。自适应网格技术可用于在流场的发展基础上提高和/或减少网格密度,并因此而提供了网格使用更为经济的方法。

光滑性

临近单元体积的快速变化会导致大的截断误差。截断误差是指控制方程偏导数和离散估计之间的差值。FLUENT可以改变单元体积或者网格体积梯度来精化网格从而提高网格的光滑性

单元的形状

单元的形状(包括单元的歪斜和比率)明显的影响了数值解的精度。单元的歪斜可以定义为该单元和具有同等体积的等边单元外形之间的差别。单元的歪斜太大会降低解的精度和稳定性。比方说:四边形网格最好的单元就是顶角为90度,三角形网格最好的单元就是顶角为60度。比率是表征单元拉伸的度量。正如在计算花费一节所讨论的,对于各向异性流动,过渡的比率可以用较少的单元产生较为精确的结果。但是一般说来应该尽量避免比率大于5:1。

流动流场相关性

分辨率、光滑性、单元外形对于解的精度和稳定性的影响强烈的依赖于所模拟的流场。例如:在流动开始的区域可以忍受过渡歪斜的网格,但是在具有大流动梯度的区域这一特点可能会使得整个计算无功而返。因为大梯度区域是无法预先知道的,所以我们只能尽量的使整个流域具有高质量的网格。

网格的读入。

FLUENT能够处理大量的具有不同结构的网格拓扑结构。因此我们有很多产生网格的工具,比如:GAMBIT,TGrid,GeoMesh,preBFC,ICEMCFD,I-DEAS,NASTRAN,PATRAN,ARIES,ANSYS,以及其它的前处理器,或者使用FLUENT/UNS,RAMPANT,以及FLUENT 4 case文件中包含的网格,你也可以准备多个网格文件,然后把它们结合在一起创建一个网格。

GAMBIT网格文件

你可以使用GAMBIT创建二维和三维结构/非结构/混合网格。详细内容请参阅GAMBIT 建模向导,并将你的网格输出为FLUENT 5格式。所有的这样的网格都可以直接读入到FLUENT,菜单:File/Read/Case...

GeoMesh 网格文件

你可以使用GeoMesh创建二维四边形网格或三角形网格以及三维六面体网格和三维四面体网格的三角网格面。具体请参阅GeoMesh用户向导。要完成三维四面体网格的创建你必须把表面网格读入到TGrid然后产生体网格。其它的网格都可以直接读入到FLUENT:菜单File/Read/Case...。

TGrid 网格文件

你可以用TGrid从边界或表面网格产生二维或三维非结构三角形/四面体网格。具体方法请参阅TGrid用户向导。在FLUENT中你可以点击File/Write/Mesh...菜单保存网格。读入网格请点击File/Read/Case...菜单,具体内容参阅读入网格文件一节。

preBFC 网格文件

你可以用preBFC产生两种FLUENT所使用的不同类型的网格:结构四边形/六面体网格和非结构三角形/四面体网格。下面详细介绍一下。

结构网格文件

要产生二维或者三维结构网格请参阅preBFC用户向导的第六章和第七章。产生的网格将包括四边形网格(二维)六面体网格(三维)单元。请记住要指定不多于70个壁面单元和不多于35个入口单元。读入网格请点击菜单:File/Import/preBFC Structured Mesh...。要手动将preBFC格式的网个文件转换到FLUENT格式,请输入以下命令:tfilter fl42seg inputflile outputfile。这样输出文件就可以点击菜单File/Read/Case...读入到FLUENT中了非结构三角形网格和四面体网格文件

产生二维非结构网格请参阅preBFC用户向导的第八章。并且你可以用MESH-RAMPANT/TGRID命令将网个文件保存为RAMPANT格式,因为目前的FLUENT 格式和RAMPANT格式相同。所产生的网格会包含三角元。要读入网格点击菜单File/Read/Case...。要产生三维非结构网格请参阅preBFC用户向导的第八章有关表面网格生成的内容。然后你可以将表面网格读入到TGrid,在TGRID中完成网格的生成。更多信息请参阅TGrid 网格文件一节。

ICEMCFD 网格文件

ICEMCFD可以创建FLUENT 4的结构网格和RAMPANT格式的非结构网格。读入三角形和四面体ICEMCFD体网格,你需要光滑和交换网格以提高该网格的质量。

第三方CAD软件包产生的网格文件

FLUENT可以使用fe2ram格式转换器从其它的CAD软件包读入网格,如:I-DEAS,NASTRAN,PATRAN,以及ANSYS。

I-DEAS Universal文件

对于该种文件,我们有三种转换方法来使FLUENT读入I-deas文件。

1.你可以使用一个包含三角形、四边形、四面体、楔形或者六面体单元的I-DEAS生成的

表面或体网格文件。用适当的命令并且遵守TGrid用户向导附录B所属的规则可以将它们读入到TGrid中,然后在TGrid中完成网格的生成(必要的话)。

2.你可以用线性的三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生I-DEAS体网格。

然后直接用菜单File/Import/IDEAS Universal...将网格读入FLUENT中。

3.你可以用线性的三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生I-DEAS体网格,

然后用格式转换器fe2ram将Universal文件转换为FLUENT格式。具体转换方法会在相关章节介绍,请参阅相关目录查找。转换之后的文件可以点击菜单File/Read/Case...读入网格。

FLUENT网格可以识别如下Universal文件的数据表:

节点坐标数据表数15,781,2411。

单元数据表数780或者2412

参数组数据表数752,2417,2429

对于二维体网格,单元必须存在于坐标为常数的z平面。

注意:网格面积/体积不能被识别。这意味着将多重网格面积/体积写进一个Universal 文件会使FLUENT弄混。

在I-DEAS节点是用Group组织来创建边界表面区域。在FLUENT中,边界条件被应用到每一个区域。在同一组中包含节点的表面被集合到单一区域。因此不要将内部节点和边

界节点放到同一组是很重要的。

在曲线上或网格面上自动生成组是一个技巧,这样,在FLUENT中每一个曲线或网格区域都将在不同区域。你也可以手动创建组,生成的组是由所有和给定的二维曲线或三维网格面相关的节点组成。

用GROUPE命令可以将I-DEAS中的元素组成一组来创建多重单元区域。在FLUENT 中所有的元素组被组织到一起放到同一个单元中。如果元素未被组织,FLUENT会将所有的单元放到同一区域。

创建网格时,I-DEAS可能会在创建单元时产生两层或者重合节点。这些节点必须在读入FLUENT之前在I-DEAS中去掉

NASTRAN 文件

有三种方法将NASTRAN文件读入FLUENT:

1.你可以使用一个包含三角形、四边形、四面体、楔形或者六面体单元的NASTRAN生

成的表面或体网格文件。用适当的命令并且遵守TGrid用户向导附录B所属的规则可以将它们读入到TGrid中,然后在TGrid中完成网格的生成(必要的话)。

2.你可以用线性三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生NASTRAN 体网格。

然后直接用菜单File/Import/NASTRAN..将网格读入FLUENT中。

3.你可以用线性的三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生NASTRAN体网

格,然后用格式转换器fe2ram将NASTRAN文件转换为FLUENT格式。具体转换方法会在相关章节介绍,请参阅相关目录查找。转换之后的文件可以点击菜单File/Read/Case...读入网格。

用上述第二种或第三种方法读入三角形或四面体NASTRAN体网格时,你需要光滑和交换网格以提高该网格的质量。

FLUENT可以识别下面的NASTRAN文件数据表:

GRID 单精度节点坐标

GRID* 双精度节点坐标

CBAR 线元

CTETRA,CTRIA3 四面体和三角元

CHEXA,CQUAD4,CPENTA 六面体,四边形和楔形元

对于二维体网格,单元必须是在坐标为常数的z平面。创建网格时,可能会在创建单元时产生两层或者重合节点。这些节点必须在读入FLUENT之前在NASTRAN中去掉。

PATRAN Neutral文件

该文件输入到FLUENT中有三种方法。

1.你可以使用一个包含三角形、四边形、四面体、楔形或者六面体单元的PA TRAN生成

的表面或体网格文件。用适当的命令并且遵守TGrid用户向导附录B所属的规则可以将它们读入到TGrid中,然后在TGrid中完成网格的生成(必要的话)。

2.你可以用线性三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生PATRAN 体网格。

然后直接用菜单File/Import/ PA TRAN...将网格读入FLUENT中。

3.你可以用线性的三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生PATRAN体网格,

然后用格式转换器fe2ram将PA TRAN文件转换为FLUENT格式。具体转换方法会在相关章节介绍,请参阅相关目录查找。转换之后的文件可以点击菜单File/Read/Case...读入网格。

用上述第二种或第三种方法读入三角形或四面体PA TRAN体网格时,你需要光滑和交换网格以提高该网格的质量。

FLUENT可以识别下面的PATRAN文件数据表:

节点数据Packet Type 01

单元数据Packet Type 02

名字组成Packet Type 21

对于二维体网格,单元必须是在坐标为常数的z平面。在PATRAN中,单元是用Named Component命令组成一组来创建多重单元区域。在FLUENT中,所有组在一起的元素都被放在一个单元区域。如果元素没有被分组,FLUENT会自动把所有的单元放进一个区域。ANSYS Prep7文件

该文件输入到FLUENT中有三种方法。

1.你可以使用一个包含三角形、四边形、四面体、楔形或者六面体单元的ANSYS或ARIES

PATRAN生成的表面或体网格文件。用适当的命令并且遵守TGrid用户向导附录B所属的规则可以将它们读入到TGrid中,然后在TGrid中完成网格的生成(必要的话)2.你可以用线性三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生PATRAN 体网格。

然后直接用菜单File/Import/ANSYS...将网格读入FLUENT中。

3.你可以用线性的三角形,四边形,四面体,楔形或者六面体单元产生ANSYS体网格,

然后用格式转换器fe2ram将ANSYS Prep7文件转换为FLUENT格式。具体转换方法会在相关章节介绍,请参阅相关目录查找。转换之后的文件可以点击菜单File/Read/Case...

读入网格。

用上述第二种或第三种方法读入三角形或四面体PA TRAN体网格时,你需要光滑和交换网格以提高该网格的质量。

FLUENT可以识别下面的Prep7文件数据表:

N 节点数据

EN 带有单元标志的单元数据

NSEL 节点选择

ESEL 单元选择

单元必须是STIF63线性内核的单元。除此之外,如果单元数据没有明显的标志,转换器会在创建区域时假定单元的编号。

使用fe2ram转换器转换文件

如果你打算手动转换CAD文件然后再读入到FLUENT,你可以输入下面的命令:tfilter fe2ram [dimension] format [zoning] input-file output-file

其中方括号括起来的是可选内容(输入时不要加方括号)。维数表示数据表的维数。-d2表示网格是二维的。如果不输入维数则默认为三维网格。格式表示你要转换文件的格式-tANSYS表示ANSYS文件,-tIDEAS表示I-DEAS文件,-tNASTRAN表示NASTRAN文件,-tPATRAN表示PA TRAN文件。要检查文件是否是从任何其它的CAD软件包转换来的请输入:tfilter fe2ram -cl –help。Zoning表示CAD软件包有多少个区域被标识。-zID表示区域被正确标识,-zNONE表示忽略所有的区域组。对于被分组的网格区域,zoning向不需要输入任何东西,因为这种情况是默认的。input-file和output-file分别为需要转换的文件和转换后的文件名。

例如,你要将二维I-DEAS体网格文件sample.unv转换为sample.grd你就需要键入下面的命令:tfilter fe2ram -d2 -tIDEAS sample.unv sample.grd。

FLUENT/UNS和RAMPANT的Case文件

FLUENT/UNS 3或4的case文件或者RAMPANT 2, 3,或4的case文件中的网格可以通过菜单File/Read/Case...读入到FLUENT

FLUENT 4 Case文件

如果你有FLUENT 4 Case文件,而且想要在FLUENT仿真中使用相同的文件你可以点击菜单File/Import/FLUENT 4 Case...,这样FLUENT 4 case文件的网格信息和区域类型就被读入了。

注意:FLUENT 4可能会在预测压力边界条件方面与目前的FLUENT版本不同。这个时候需要检查转换信息看看是否需要修改边界类型。如果要手动转换,可以使用如下命令:tfilter fl42seg input-filename output-filename。转换之后你可以点击菜单File/Read/Case...将文件读入到FLUENT。

FIDAP 7 Neutral文件

如果你有FIDAP 7 Neutral文件,而且想要在FLUENT仿真中使用相同的文件你可以点击菜单File/Import/FIDAP7...,这样FLUENT 4 case文件的网格信息和区域类型就被读入了。如果要手动转换,可以使用如下命令:tfilter fe2ram [dimension] -tFIDAP7 input-file output-file,其中方括号内容是可以选择的-d2表示二维文件,默认为三维。转换之后你可以点击菜单File/Read/Case...将文件读入到FLUENT。

读入多重网格文件

有些情况下你可能会需要从计算区域读入多重网格文件(子域)。下面就是一些例子。

●如果你要解多块网格,你可以用网格生成器分别生成每块网格并分别保存

●对于复杂形状来说,分块保存网格效率更高一些

注意:在分离网格交界处你不必保证网格节点在同一位置。FLUENT可以处理非一致网格边界。读入多重网格的步骤如下:

1.在网格生成器中生成整个区域的网格,将每个单元区域保存成一个网格文件

2.如果你所要输入的一个或多个网格是结构网格,你首先要使用转换器fl42seg转换为

FLUENT所能识别的格式。

3.在启动解算器之前你要用TGrid或者tmerge转换器将网格合并成一个网格文件。TGrid

方法更为方便,但是tmerge转换器允许你在合并之前旋转,标定和/或平移网格。

使用网格的程序如下:

1.将所有的网格文件读入TGrid。读入之后TGrid会自动合并网格。

2.保存合并后的网格文件

详细内容请参阅Tgrid用户向导相关内容。

使用tmerge转换器,请参阅下面的步骤:

1.输入tfilter tmerge3d (对三维网格)或者tfilter tmerge2d (对二维网格).

2.提示的时候,指定输入网格的文件名(分离网格文件)和保存为完整网格的输出文件名。

对于每一个输入网格,你可以指定标度因子,平抑距离和/或旋转角度。下面的例子是既没有标度也没有平移和旋转的情况。

user@mymachine:>tfilter tmerge2d

Starting /Fluent.Inc/tfilter2.5/ultra/tmerge2d/tfilter.2.0.16

Append 2D grid files.

tmerge2D Fluent Inc, Version 2.0.16

Enter name of grid file (ENTER to continue):my1.msh

x,y scaling factor, eg. 1 1 : 1 1

x,y translation, eg. 0 1 : 0 0

rotation angle (deg), eg. 45 : 0

Enter name of grid file (ENTER to continue):my2.msh

x,y scaling factor, eg. 1 1 : 1 1

x,y translation, eg. 0 1 : 0 0

rotation angle (deg), eg. 45 : 0

Enter name of grid file (ENTER to continue):

Enter name of output file :final.msh

Reading...

node zone: id 1, ib 1, ie 1677, typ 1

node zone: id 2, ib 1678, ie 2169, typ 2

done.

Writing...

492 nodes, id 1, ib 1678, ie 2169, type 2.

1677 nodes, id 2, ib 1, ie 1677, type 1.

done.

Appending done.

在上面例子中,既没有标度也没有平移和旋转,你就可以简化为下面的步骤:

tfilter tmerge2d -cl -p my1.msh my2.msh final.msh

3. 将合并后的网格读入到解算器中。

`对于一致网格,如果你不想要临近单元区域之间的边界,你可以使用Fuse Face Zones 面板将重叠的边界合并。匹配面就会被移动到具有内部边界类型的区域。如果所有的表面所在的最初的区域被移到新的区域,最初的区域将会作废。

如果你计划是用滑动网格,或者在临近单元之间有非一致边界,你不应该合并重合的区域,你必须将重合区域的边界类型改为界面

非一致网格

在FLUENT中可能会遇到具有非一致边界的区域组成的网格。也就是说,两个字区域的交界处网格节点位置并不相同。FLUENT处理这类网格的技巧和滑移网格模型的技巧相同,虽然这类网格并不滑移。

非一致网格计算

要计算非一致边界的流动,FLUENT必须首先计算组成边界的界面区域的交叉点。交叉点产生了一个内部区域,在这个内部区域内,两个界面区域重叠(见Figure 1)。如果一个界面区域超出了另一个界面区域(见Figure 2)。FLUENT将会在两个区域不重叠的地方创建一个或两个附加的壁面区域。

Figure 1:完全重合网格界面交叉点

Figure 2: 部分重合网格界面交叉点

主要解决的方法在于,流过网格交接面的计算是使用两个界面区域交叉点的表面结果,而不是交界面区域表面。在Figure 3的例子中,界面区域由面A-B、B-C、D-E以E-F组成。这些区域的的交界面产生了面a-d、d-b、b-e以及e-c。产生在两个单元区域的重叠处的面(d-b, b-e, 以及e-c)被分组形成一个内部区域,剩下的面(a-d)形成壁面区域。要计算通过界面流入到单元IV的话,面D-E就被忽略了,而面d-b 和b-e 被使用,它们分别将信息从单元I和III带入到单元IV中。

Figure 3:二维非一致网格界面

非一致网格的所需条件与限制:

●如果两个交界面的边界具有相同的几何形状,网格界面可以是任何外形(包括三维中的

非平面表面)。如果网格中有尖锐的特征(比如90度的角),交界面的两边都应该遵从这一特征。

●如果创建的是非一致边界分隔的区域组成的多重单元区域构成的网格,你必须保证每一

单元区域在非一致边界有清楚的界面。相邻单元区域的表面区域将会具有相同的位置和外形,但是其中一个会符合一个单元区域,另一个会符合另一个单元区域。(注意:此时也可能为每一个单元区域创建一个独立的网格文件,然后将它们合并。)

●必须定位网格文件以便它在两边都有流体单元。在流体和固体区域的交界处不能够有非

一致边界。

●在创建非一致界面之前,所有的周期性区域必须正确定向(平移或旋转)。

●对于三维问题,如果界面是周期性的,在相邻界面只能有一对周期性边界

使用非一致FLUENT/UNS和RAMPANT算例请参阅FLUENT/UNS或RAMPANT启动的相关内容。

在FLUENT中使用非一致网格

如果你的多重区域网格包括非一致边界,你必须遵循下面的步骤(首先要保证网格在FLUENT中可用)以保证FLUENT可以在你的网格上获取一个解。

1.将已经合并后的网格读入FLUENT。(如果还没合并请参阅有关网格合并的内容)。

2.将网格读入之后,将组成非一致边界的承兑区域的类型改为界面。菜单为

Define/Boundary Conditions...。

3.在网格界面面板中定义非一致网格界面(Figure 1),菜单为Define/Grid Interfaces...。

Figure 1: 网格界面面板

1.在网格界面区域输入界面的名字。

2.在界面区域的两个列表中制定组成网格界面的两个界面区域。注意:如果你的一个界面

区域比另一个小,你应该把较小的界面指定为界面区域一以提高交界面计算的精度。

3.对于周期性问题,点击界面类型选框以使其他类型无效。

4.点击创建按钮来创建新的网格界面

5.如果两个界面区域没有完全重合,检查边界的非重叠部分的边界区域类型。如果边界类

型不对,你可以用边界条件改变它。如果你创建的网格界面不正确,可以选中然后删除它(此时界面创建所产生的任何边界区域都会被删除)。然后你可以像通常一样处理问题

的设定。

从FLUENT/UNS或者RAMPANT Case开始

具有非一致界面的FLUENT/UNS和RAMPANT可以不加任何变化的用于FLUENT。然而你可能会想重新计算网格界面以利用FLUENT的优点提高交界面处的计算,此时你就不能简单的删除原来的网格界面然后重新计算,你必须使用define/grid-interfaces/recreatetext 命令。选择这个命令之后,FLUENT会在区域内重新创建所有网格界面,然后就可以像通常一样处理问题的设定。注意:如果你有非一致算例的FLUENT/UNS或者RAMPANT data 文件你必须在使用创建命令之前将它读入。

检查网格

FLUENT中的网格检查提供了区域扩展、体积统计、网格拓扑结构和周期性边界的信息,单一计算的确认以及关于X轴的节点位置的确认(对于轴对称算例)。蔡单为:Grid/Check。注意:我们推荐读入解算器之后检查网格的正确性,以在设定问题之前检查任何网格错误。

网格检查信息

网格检查信息会出现在控制台窗口。下面是一个例子。

Grid Check

Domain Extents:

x-coordinate: min (m) = 0.000000e+00, max (m) = 6.400001e+01

y-coordinate: min (m) = -4.538534e+00, max (m) = 6.400000e+01

V olume statistics:

minimum volume (m3): 2.782193e-01

maximum volume (m3): 3.926232e+00

total volume (m3): 1.682930e+03

Face area statistics:

minimum face area (m2): 8.015718e-01

maximum face area (m2): 4.118252e+00

Checking number of nodes per cell.

Checking number of faces per cell.

Checking thread pointers.

Checking number of cells per face.

Checking face cells.

Checking face handedness.

Checking element type consistency.

Checking boundary types:

Checking face pairs.

Checking periodic boundaries.

Checking node count.

Checking nosolve cell count.

Checking nosolve face count.

Done.

区域范围列出了X、Y和Z坐标的最大值最小值,单位是米。体积统计包括单元体积的最大值、最小值以及总体积,单位是立方米。体积为负值表示一个或多个单元有不正确的连接。通常说来我们可以用Iso-Value Adaption确定负体积单元,并在图形窗口中察看它们。进行下一步之前这些负体积必须消除。

拓扑信息首先是每一单元的面和节点数。三角形单元应该有三个面和三个节点,四面体单元应该有四个面和四个节点,四边形单元应该有四个面和四个节点,六面体单元应该有六个面和八个节点。

下一步,每一区域的旋转方向将会被检测,区域应该包含所有的右手旋向的面。通常有负体积的网格都是左手旋项。在这些连通性问题没有解决之前是无法获得流动的解的。

最后的拓扑验证是单元类型的相容性。如果不存在混合单元(三角形和四边形或者四面体和六面体混合),FLUENT会确定它不需要明了单元类型,这样做可以消除一些不必要的工作。

对于轴对称算例,在x轴下方的节点数将被列出。对于轴对称算例来说x轴下方是不需有节点的,这是因为轴对称单元的体积是通过旋转二维单元体积得到的,如果x轴下方有节点,就会出现负体积。

对于具有旋转周期性边界的解域,FLUENT会计算周期角的最大值、最小值、平均值以及规定值。通常容易犯的错误是没有正确的指定角度。对于平移性周期边界,FLUENT 会检测边界信息以保证边界确实是周期性的。

最后,证实单一计算。FLUENT会降解算器所建构的节点、面和单元的数量与网格文件的相应声明相比较。任何不符都会被报告出来。

网格统计报告

网格读入到FLUENT中之后有几种方法报告它的信息,你可以报告当前问题的内存使用信息,网格的尺寸,网格分割的统计也可以报告一个区域接一个区域的单元和表面的统计数据。

网格尺寸

点击菜单Grid/Info/Size 你可以输出节点数、表面数、单元数以及网格的分区数。网格的分区是并行处理所需要的功能。

下面是一个输出的结果

Grid Information

Level Cells Faces Nodes Partitions

0 48 82 35 1

如果你对于不同区域内有多少节点和表面被分开有兴趣,请点击菜单Grid/Info/Zones

如果你用的是耦合显式解,将会在每个网格层面的信息。网格层面的信息源于FAS多重网格加速方法所产生的粗糙网格层面。下面是一个输出结果:

Grid Information

Level Cells Faces Nodes Partitions

0 48 82 35 1

1 18 5

2 0 1

2 7 37 0 1

3 3 27 0 1

4 1 20 0 1

内存使用

在计算进程中你可能想要知道内存的使用和分配情况,FLUENT可以报告下面的信息:节点数、表面数、边缘数以及目标指示器(各种网格和图形效用的指示器)所使用和分配的内存,阵列内存(表面所使用的高速暂存存储器)数量的分配和使用以及解处理时所用的内存。菜单:Grid/Info/Memory Usage。

UNIX 和Windows NT系统的内存信息是不同的

UNIX系统:

●处理器静态内存本质上是代码本身的大小

●处理器动态内存用于存储网格变量和解变量的分配heap内存。

●处理器总内存是静态内存和动态内存之和。

Windows NT系统

●处理器物理内存是当前贮存在RAM中的heap内存

●处理器虚拟内存是当前与Windows NT 系统页面交换的heap内存

●处理器总内存是物理内存和虚拟内存之和。

注意:

●内存信息不包括静态(代码)信息

●在一系列版本的FLUENT中,heap内存值包括解算器(网格和解变量)的存储以及程

序外壳(图形用户界面,和图形内存)的存储,这是因为程序外壳和解算器在同一过程中。

●在并行版本中,外壳运行自己的过程,所以heap内存值只包括网格和解变量的存储。

在Windows NT系统中,你可以在FLUENT运行过程中通过任务管理器获取更多的信息。在一系列版本中内存进程的名字好像是fl542s.exe。对于并行版本内存进程的名字分别为:cx332.exe (外壳),fl542.exe (解算器主机)和fl_smpi542.exe (一个解算器节点)。

网格区域信息

点击菜单Grid/Info/Zones你可以在控制台窗口输出每一区域的节点、表面和单元的信息。网格区域信息包括节点总数,以及对于每一个表面和单元区域来说的表面和单元数、单元的类型,边界条件类型,区域标志等。下面是一个网格区域信息的例子:

Zone sizes:

21280 hexahedral cells, zone 4.

532 quadrilateral velocity-inlet faces, zone 1.

532 quadrilateral pressure-outlet faces, zone 2.

1040 quadrilateral symmetry faces, zone 3.

1040 quadrilateral symmetry faces, zone 7.

61708 quadrilateral interior faces, zone 5.

1120 quadrilateral wall faces, zone 6.

23493 nodes.

划分(Partition)统计

获取划分统计的信息请点击菜单Grid/Info/Partitions menu item.。

统计包括单元数,表面数,界面数和与每一划分相邻的划分数。注意我们也可以在划分网格面板点击输出划分按钮生成这个报告。

修改网格

网格被读入之后有几种方法可以修改它。你可以标度和平移网格,可以合并和分离区域,创建或切开周期性边界。除此之外,你可以在区域内记录单元以减少带宽。还可以对网格进行光滑和交换处理。并行处理时还可以分割网格。

注意:不论你何时修改网格,你都应该保存一个新的case文件和数据文件(如果有的话)。如果你还想读入旧的data文件,也要把旧的case保留,因为旧的数据无法在新的case 中使用。

标度网格

FLUENT内部存储网格的单位是米——长度的国际单位。网格读入时她回假定网格的长度单位是米,如果你创建网格是使用的是其它长度单位,你必须将网格的标度改为米。具体内容可以参阅单位系统一章。

标度也可以用于改变网格的物理尺寸,虽然这不是单位系统设计的初衷,但是,我们的确可以适当的使用单位系统来改变网格的尺寸,具体的方法,相信每一个聪明人都猜得到了吧。注意:无论你打算以何种方式标度网格,你必须在初始化流场或开始计算之前完成网格的标度。在你标度网格时,任何数据都会无效。点击菜单Grid /Scale...,出现下面的面板:

Figure 1:标度网格面板

使用标度网格面板步骤如下:

1.在下拉列表中,选择适当的在被创建网格中的厘米、毫米、英寸和英尺的缩写来标明单

位。标度因子会自动被设为正确值(比如0.0254米/英寸或者0.3048米/英尺)如果你

所用的单位不再列表中,你可以手动自己输入标度因子(比如米/码的因子)。

2.点击Scale按钮。区域范围会被自动更新并以单位米输出正确的范围。如果还是宁愿在

FLUENT进程中使用最初的单位,你可以标度网格面板改变单位

3.正如第二步中使用网格标度面板所提到的,当你不改变单位标度网格,你只是转换网格

点的最初尺寸,转换方法就是网格坐标乘以转换因子。如果你想要在最初的单位下工作而不将单位改为米,你可以在设定单位面板中点击改变长度单位按钮。点击按钮之后区域范围就会被更新以表明最初单位的范围。这一单位在将来输入的时候将一直使用!

如果你使用了错误的标度因子,偶然点击了标度按钮两次或者就是想重新标度,你可以点击UnScale按钮。"Unscaling"用标度因子去除所有的节点坐标。(在创建的网格中选择m 并且点击Scale按钮将不会重新标度网格。)

你也可以使用网格标度面板改变网格的物理尺寸。例如,你的网格是5英寸×8英寸,你可以设定标度因子为2得到10英寸×16英寸的网格。

平移网格

你可以指定节点的笛卡尔坐标的偏移量来平移网格。如果网格是通过旋转得到的而不是经过原来的网格得到的,这将对旋转问题很必要。对于轴对称问题,如果网格的设定是由旋转设定而与x轴不一致那么这对旋转问题也很必要。如果你想将网格移到特定的点处(如平板的边缘)来画一个距x轴有一定距离的XY图。

点击菜单Grid/Translate弹出平移网格面板(下图)可以平移网格:

Figure 1: 平移网格面板

使用平移网格面板平移网格步骤如下:

1.输入偏移量(可以是正负实数)

2.点击平移按钮,下面的区域范围不可以在这个面板中改变。

合并区域

为了简化解的过程你可能会将区域合并为一个区域。合并区域包括将具有相似类型的多重区

Fluent动网格专题讨论

Fluent动网格专题讨论(-) 题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢! 该专题主要包括以下的主要内容: ##1. 动网格的相关知识介绍; ##2. 以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; ##3. 与动网格应用有关的参考文献; ##4. 使用动网格进行计算的一些例子。 ##1. 动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型(dynamic layering)和局部重划模型(local remeshing)。 弹簧近似光滑模型 在弹簧近似光滑模型中,网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后,会产生与位移成比例的力,力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡,但是在外力作用下,弹簧系统经过调整将达到新的平衡,也就是说由弹簧连接在一起的节点,将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说,从边界节点的位移出发,采用虎克定律,经过迭代计算,最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置,这就是弹簧光顺法的核心思想。 原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系,但是在非四面体网格区域(二维非三角形),最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法: (1)移动为单方向。 (2)移动方向垂直于边界。 如果两个条件不满足,可能使网格畸变率增大。另外,在系统缺省设置中,只有四面体网格(三维)和三角形网格(二维)可以使用弹簧光顺法,如果想在其他网格类型中激活该模型,需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令spring-on-all-shapes?,然后激活该选项即可。 动态层模型 对于棱柱型网格区域(六面体和或者楔形),可以应用动态层模型。动态层模型的中心思想是根据紧邻运动边界网格层高度的变化,添加或者减少动态层,即在边界发生运动时,如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度,就将其划分为两个网格层;如果网格层高度降低到一定程度,就将紧邻边界的两个网格层合并为一个层: 如果网格层j扩大,单元高度的变化有一临界值:

FLUENT动网格讲解分析

题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢! 该专题主要包括以下的主要内容: ##1.动网格的相关知识介绍; ##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; ##3. 与动网格应用有关的参考文献; ##4. 使用动网格进行计算的一些例子。 ##1.动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C 语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型(dynamic layering)和局部重划模型(local remeshing)。 弹簧近似光滑模型 在弹簧近似光滑模型中,网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。在网格边界节点发生位移后,会产生与位移成比例的力,力量的大小根据胡克定律计算。边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡,但是在外力作用下,弹簧系统经过调整将达到新的平衡,也就是说由弹簧连接在一起的节点,将在新的位置上重新获得力的平衡。从网格划分的角度说,从边界节点的位移出发,采用虎克定律,经过迭代计算,最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置,这就是弹簧光顺法的核心思想。 原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系,但是在非四面体网格区域(二维非三角形),最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法: (1)移动为单方向。 (2)移动方向垂直于边界。 如果两个条件不满足,可能使网格畸变率增大。另外,在系统缺省设置中,只有四面体网格 (三维)和三角形网格(二维)可以使用弹簧光顺法, 需要在dynamic-mesh-menu 下使用文字命令spring-on-all-shapes?,然后激活该选项即

fluent网格质量检查

网格划分策略与网格质量检查 判断网格质量的方面有: Area单元面积,适用于2D单元,较为基本的单元质量特征。 Aspect Ratio长宽比,不同的网格单元有不同的计算方法,等于1是最好的单元,如正三角形,正四边形,正四面体,正六面体等;一般情况下不要超过5:1. Diagonal Ratio对角线之比,仅适用于四边形和六面体单元,默认是大于或等于1的,该值越高,说明单元越不规则,最好等于1,也就是正四边形或正六面体。 Edge Ratio长边与最短边长度之比,大于或等于1,最好等于1,解释同上。 EquiAngle Skew通过单元夹角计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。最好是要控制在0到0.4之间。 EquiSize Skew通过单元大小计算的歪斜度,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。2D质量好的单元该值最好在0.1以内,3D单元在0.4以内。 MidAngle Skew通过单元边中点连线夹角计算的歪斜度,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Size Chang e相邻单元大小之比,仅适用于3D单元,最好控制在2以内。 Stretch伸展度。通过单元的对角线长度与边长计算出来的,仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Taper锥度。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 Volume单元体积,仅适用于3D单元,划分网格时应避免出现负体积。 Warpage翘曲。仅适用于四边形和六面体单元,在0到1之间,0为质量最好,1为质量最差。 以上只是针对Gambit帮助文件的简单归纳,不同的软件有不同的评价单元质量的指标,使用时最好仔细阅读帮助文件。 另外,在Fluent中的窗口键入:grid quality 然后回车,Fluent能检查网格的质量,主要有以下三个指标: 1.Maxium cell squish: 如果该值等于1,表示得到了很坏的单元;

FLUENT 动网格教程

FLUENT动网格教程 摘自https://www.wendangku.net/doc/bc17597080.html,/dvbbs/dispbbs.asp?boardid=61&id=1396题记:在学习使用Fluent的时候,有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Me sh Model),因此,本版推出这个专题,进行大讨论,使大家在使用动网格时尽量少走弯路,更快更好地掌握;也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导,谢谢!。 该专题主要包括以下的主要内容: §一、动网格的相关知识介绍; §二、以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; §三、与动网格应用有关的参考文献; §四、使用动网格进行计算的一些例子。 §一、动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUE NT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。

fluent经验

Fluent 问题集锦 问题1: 如果体网格做好后,感觉质量不好,然后将体网格删除,在其面上重新作网格,结果发现网格都脱离面,不再附体了,比其先前的网格质量更差了. 原因: 删除体网格时,也许连同较低层次的网格都删除了.上面的脱离面可能是需要的体的面. 解决方法: 重新生成了面,在重新划分网格 问题2: 在gambit下做一虚的曲面的网格,结果面上的网格线脱离曲面,由此产生的体网格出现负体积. 原因: 估计是曲面扭曲太严重造成的 解决方法: 可以试试分区域划分体网格,先将曲面分成几个小面,生成各自的面网格,再划体网格。 问题3: 当好网格文件的时候,并检查了网格质量满足要求,但输出*.msh时报错误. 原因: 应该不是网格数量和尺寸.可能是在定义边界条件或continuum type时出了问题. 解决方法: 先把边界条件删除重新导出看行不行.其二如果有两个几何信息重合在一起, 也可能出现上诉情况,将几何信息合并掉. 问题4: 当把两个面(其中一个实际是由若干小面组成,将若干小面定义为了group了)拼接在一起,也就是说两者之间有流体通过,两个面各属不同的体,网格导入到fluent时,使用interface时出现网格check的错误,将interface的边界条件删除,就不会发生网格检查的错误.如何将两个面的网格相连. 原因: interface后的两个体的交接面,fluent以将其作为内部流体处理(非重叠部分默认为wall,合并后网格会在某些地方发生畸变,导致合并失败.也可能准备合并的两个面几何位臵有误差,应该准确的在同一几何位臵(合并的面大小相等时),在合并之前要合理分块。 解决方法: 为了避免网格发生畸变(可能一个面上的网格跑到另外的面上了),可以一面网格粗,一面网格细,避免; 再者就是通过将一个面的网格直接映射到另一面上的,两个面默认为interior.也可以将网格拼接一起. 上述语言有些模糊不清,仅供参考,并希望高手批评指正,^_^

FLUENT算例 (5)搅拌桨底部十字挡板的流场分析

搅拌桨底部十字挡板的流场分析搅拌设备在各个行业运用的十分广泛,搅拌就是为了更够更快速更高效的将物质与介质充分混合,发生充分的反应,而搅拌中存在着许多不利于混合的情况,比如液体旋流。为了解决这个问题,之前很多人提出在罐体的侧壁上增加挡板,可以抵消大部分旋流,然后大部分都是研究侧挡板的,对于底部挡板的研究十分少,本文就在椭圆底部挡板增加十字型挡板,对罐体中进行流场分析。 1.Gambit建模 首先用Gambit建模图形如下: 图1:Gambit建立的模型 分为两个区域,里面的圆柱为动区域,外面包着的大圆柱设为静区域,静区域划分网格大,划分粗糙,内部动区域划分网格小,划分精细。边界条件主要设置了轴,搅拌桨,底部挡板,上层液面。以下就是fluent进行数值模拟。 2.fluent数值模拟 2.1导入case文件

2.2对网格进行检查 Minimum volume的数值大于0即可。 图2网格检查2.3调节比例 单位选择mm单位。 图3比例调节2.4定义求解器参数 设置如图4所示

图4设置求解器参数2.5设置能量线 图5能量线 2.6设置粘度模型,选择k-e模型 k-e模型对该模型模拟十分实用。

图6粘度模型2.7定义材料 介质选择液体水。 2.8定义操作条件

由于存在着终于,建模时的方向向上,所以在Z轴增加一个重力加速度。 图8操作条件 2.9定义边界条件 在边界设置重,动区域如图所示,将材料设成水,motion type设成moving reference frame (相对滑动),转速设为10rad/s,单位可在Define中的set unit中的angular-velocity设置。而在在轴的设置中,如上图所示,将wall motion设成moving wall,motion设成Absolute,速度设成-10,由于轴跟动区域速度是相对的,所以设成反的。

ICEM CFD动网格学习

FLUENT动网格教程 该专题主要包括以下的主要内容: §一、动网格的相关知识介绍; §二、以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程; §三、与动网格应用有关的参考文献; §四、使用动网格进行计算的一些例子。 §一、动网格的相关知识介绍 有关动网格基础方面的东西,请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节,这里只给出一些提要性的知识要点。 1、简介 动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。边界的运动形式可以是预先定义的运动,即可以在计算前指定其速度或角速度;也可以是预先未做定义的运动,即边界的运动要由前一步的计算结果决定。网格的更新过程由FLUE NT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。在使用动网格模型时,必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。可以用边界型函数或者UDF定义边界的运动方式。FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。如果流场中包含运动与不运动两种区域,则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。不同区域之间的网格不必是正则的,可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。 注:一般来讲,在Fluent中使用动网格,基本上都要使用到UDF,所以你最好具备一定的C语言编程基础。 2、动网格更新方法 动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算,即 弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、 动态分层模型(dynamic layering) 局部重划模型(local remeshing)

FLUENT网格质量

答:我个人认为主要有三项: 网格的正交性,雅可比值,扭角,和光滑性。 对于一般的cfd程序,结构化网格要求正交性和光滑性(就是你说的 最大最小比率相差不大,想不出一个名次就用这个了)要比较好 但是对于fluent这样基于非结构网格的,尤其是其中程序中 加入了很多加快收敛速度的方法的软件,后者要求就不要太高 我觉得真正需要考虑网格影响的,一般应该在结构网格上才需要 基于非结构网格的有限体积法,计算通量的时候存在相邻节点的通量计算本身就可能存在计算误差,所以精度不会高到那儿, 顺便说一下,对于fluent,顶多二阶格式就够了,而且绰绰有余,一般我都用一阶 因为完全没有必要,其在计算中的误差远远达不到二阶的精度。 网格质量本身与具体问题的具体几何特性、流动特性及流场求解算法有关。因此,网格质量最终要由计算结果来评判,但是误差分析以及经验表明,CFD计算对计算网格有一些一般性的要求,例如光滑性、正交性、网格单元的正则性以及在流动变化剧烈的区域分布足够多的网格点等。对于复杂几何外形的网格生成,这些要求往往并不可能同时完全满足。例如,给定边界网格点分布,采用Laplace 方程生成的网格是最光滑的,但是最光滑的网格不一定满足物面边界正交性条件,其网格点分布也很有可能不能捕捉流动特征,因此,最光滑的网格不一定是最好的网格。 对计算网格的一个最基本的要求当然是所有网格点的Jacobian必须为正值,即网格体积必须为正,其他一些最常用的网格质量度量参数包括扭角(skew angle)、纵横比(aspect ratio、Laplacian、以及弧长(arclength)等。通过计算、检查这些参数,可以定性的甚至从某种程度上定量的对网格质量进行评判。 Parmley等给出了更多的基于网格元素和网格节点的网格质量度量参数。有限元素法关于插值逼近误差估计的理论,实际上也对网格单元的品质给出了基本的规定:即每个单元的内切球半径与外切球半径之比,应该是一个适当的,与网格疏密无关的常数。 如果import到fluent里,check一下,除了看体积不为负。 GAMBIT gambit中点最右下脚的放大镜,然后看百分数,百分数越大网格越好 以下转自马叉虫的个人空间 https://www.wendangku.net/doc/bc17597080.html,/?uid-64676-action-viewspace-itemid-43 要生成一套好的网格,我觉得以下几点是很必要的: 1.选择一款好的网格生成软件; 2.确保实体尽量简洁; 3.合理布置线上节点;

Fluent动网格----layering个一个简单实例(作者Snow)

Fluent动网格----layering个一个简单实例我这几天看了点动网格技术方面的东西,在学习过程中发现这方面的例子很少,自己也走了一些弯路。现在还好,弄明白了一些,能够应付现在我的工作。为了让更多学习者快速了解动网格,我打算尽量把我学习心得在这里和大家分享,这里给出一个layering的一个简单例子。 1.Gambit画网格 本例很简单,在Gambit里画一个10*10的矩形,网格间隔为1,也就是有100个网格,具体见下图。都学动网格的人了,不至于这个不会做! 这里需要注意一个问题:设置边界条件的时候,一定要把要移动的边单独设定,本例中一右边界作为移动的边,设成wall就可以,这里再后面需要制定。 2.编写UDF #include "udf.h" #include "unsteady.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" /************************************************************/ real current_time = 0.0 ; Domain * domain ; Thread * thread ; real NV_VEC( origin ),NV_VEC( force ),NV_VEC( moment ) ; /************************************************************/ DEFINE_CG_MOTION(throttle,dt,vel,omega,time,dtime) { current_time = CURRENT_TIME ; vel[0] = 30; Message("time=%f omega=%f\n",current_time) ; }

FLUENT动网格技术简介

FLUENT动网格简介 在固体有限元计算中,网格运动实非什么稀奇事儿。而且在绝多数固体计算的基本物理量是网格的节点位移,所以,固体计算中,网格节点运动是对的,没有运动反而不正常了。也可以这么说:正因为计算域内部节点间的相对运动,才导致了内应力的产生。 流体计算与固体完全不同。其根源在于它们使用的网格类型不同。当前固体有限元计算采用的是拉格朗日网格,而流体计算则大多数采用的欧拉网格。如果说把拉格朗日网格中的节点点看作是真实世界的物质原子的话,那么欧拉网格的节点则好比是真实世界中的一个个传感器,它们总是呆在相同的位置,真实的记录着各自位置上的物理量。正常情况下,欧拉网格系统是这样的:计算域和节点保持位置不变,发生变化的是物理量,网格节点就像一个个布置在计算域中的传感器,记录该位置上的物理量。这其实是由流体力学研究方法所决定的。宏观与微观的差异决定了固体力学计算采用拉格朗日网格,流体计算采用欧拉网格。关于这部分的详细解说,可以参阅任何一本计算流体动力学书籍。 世界是公平的。有利必有弊。朗格朗日网格适合计算节点位移,然而对于过大的网格变形却难以处理。欧拉网格生来可以处理大变形(因为节点不动),然而对于对于节点运动的处理,则是其直接软肋。然而很不幸的是,现实生活中有太多网格边界运动的实例。如汽车发动机中的气缸运动、阀门开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等等等举不胜举。 计算流体动力学计算的基本物理量通常为:速度、温度、压力、组分。并不计算网格节点位移。因此要让网格产生运动,通常给节点施加的物理约束是速度。CFD中的动网格大体分为两类:(1)显式规定的网格节点速度。配合瞬态时间,即可很方便的得出位移。当然一些求解器(如FLUENT)也支持稳态动网格,这时候可以直接指定节点位移。(2)网格节点速度是通过求解得到的。如6DOF 模型基本上都属于此类。用户将力换算成加速度,然后将其积分成速度。 对于第一类动网格问题,在fluent中通常可以使用profile与UDF进行网格设置,通过规定节点或区域的速度、角速度或位移等方式来显式确定网格的运动,通常大部分的动网格问题都归于此类。而对于第二类问题,通常涉及到力的计算,力在流体中通常是对压力进行积分而来。将力转换为速度或位移,一般涉及到加

Fluent的自适应网格问题

加密网格的话有两种参考标准一种是y+值,一种是y*值,一般来说,要加密网格主要是为了是y+值满足需求,具体的情况看楼主你的需要... 根据y+值来加密网格的步骤如下:运行fluent,导入cas and dat 文件后,点击adapt——Yplus/Ystar..。,之后出现选择界面,一般情况可以保持默认界面,当然也可以根据自己的需求选择选项,一般type项选择Yplus,然后点击compute,在min及max项会出现你的选择壁面的Y+值,在其下方,有minallowed 和maxallowed,输入你所需要的Y+值范围,点击Mark按钮,会标记出不符合要求的部分,然后点击adapt,就可以了,这部分区域的网格会加密,以适应你的要求 Y*的步骤也是这样的 但是前提是要知道你的计算的y+值范围,而这个值一般是估计值,且跟计算有关的,是个不确定量,所以一般只作参考用 希望能帮到你......另外,希望给加分啊,呵呵 追问 我点完adpat,Yplus/Ystar这个是灰的,不能点。。 回答 额,你计算了吗或者说你导入的是cas & dat 文件吗如果不是,你都没 有一个y+值的范围,怎么可能让软件给你加密网格...(这是基本条件)追问 当然计算了,我保存完再导入cas& dat也不行 回答 那你试试计算完,直接点adapt试试.....还真没遇到过你说的情况 追问 adapt都能点只是里面的Yplus/Ystar不能点,是灰色的 fluent里的常见问题(一) (2011-02-26 09:44:43) 1什么叫松弛因子松弛因子对计算结果有什么样的影响它对计算的收敛情况又有什么样的影响? 1、亚松驰(Under Relaxation):所谓亚松驰就是将本层次计算结果与上一层次结果的差值作适当缩减,以避免由于差值过大而引起非线性迭代过程的发散。用通用变量来写出时,为松驰因子(Relaxation Factors)。《数值传热学-214》

FLUENT动网格需要的常用宏

FLUENT动网格需要的常用宏 虽然瞬态PROFILE文件可以在一定程度上定义网格运动,然而其存在着一些缺陷。最主要的一些缺陷存在于以下一些方面: (1)PROFILE无法精确的定义连续的运动。其使用离散的点值进行插值。如果 想获得较为精确的运动定义,势必要定义很多点。 (2)一些情况下无法使用profile。比如稳态动网格。 在FLUENT中定义网格运动,更多的是采用UDF宏。fluent中与动网格有关的UDF 宏一共有5个,其中四个用于常规的网格运动定义,一个用于6DOF模型。这些宏分别为: DEFINE_CG_MOTION、DEFINE_DYNAMIC_ZONE_PROPERTY、DEFINE_GEOM、 DEFINE_GRID_MOTION、DEFINE_SDOF_PROPERTIES 注意:动网格宏只能为编译型UDF。 1、DEFINE_CG_MOTION 最常用的运动网格宏。用户可以使用该宏定义每一时间步上的线速度或角速度来指定fluent中某一特定区域的运动。 DEFINE_CG_MOTION(name,de,vel,omega,time,dtime) 参数说明: name:UDF的名字。体现在fluent中表现为可选择的函数列表。 Dynamic_Thread *dt:存储了用户所指定的动网格属性和结构指针。 real vel[]:线速度。vel[0]为x方向速度,vel[1]为y方向速度,vel[2]为z 方向速度 real omega[]:角速度。与线速度定义相同。 real time:当前时间。 real dtime:时间步长。 函数返回值为:void 从函数的参数类型,配合c语言的参数调用方式可知,vel,omega为数值类型,属于传入类型。因此只需在函数体中显式定义vel与omega即可将速度传入fluent求解器。time与dtime是用于定义速度的。详细实例可参看fluent udf 文档p182。

网格质量检查

1. Fluent检查网格质量的方法,网格导入Fluent中之后,grid->check,可以看看网格大致情况,有无负体积,等等;在Fluent窗口输入,grid quality然后回车,Fluent会显示最主要的几个网格质量。 Fluent计算对网格质量的几个主要要求: 1)网格质量参数: Skewness(不能高于0.95,最好在0.90以下;越小越好) Change in Cell-Size (也是Growth Rate,最好在1.20以内,最高不能超过1.40)Aspect Ratio (一般控制在5:1以内,边界层网格可以适当放宽) Alignment with the Flow(就是估计一下网格线与流动方向是否一致,要求尽量一致,以减少假扩散) 2)网格质量对于计算收敛的影响: 高Skewness的单元对计算收敛影响很大,很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几个高Skewness的单元。 举个例子:共有112,000个单元,仅有7个单元的Skewness超过了0.95,在进行到73步迭代时计算就发散了! 高长宽比的单元使离散方程刚性增加,使迭代收敛减慢,甚至困难。也就是说,Aspect Ratio尽量控制在推荐值之内。 3)网格质量对精度的影响: 相邻网格单元尺寸变化较大,会大大降低计算精度,这也是为什么连续方程高残差的原因。 网格线与流动是否一致也会影响计算精度。 4)网格单元形状的影响: 非结构网格比结构网格的截断误差大,因此,为提高计算精度计,请大家尽量使用结构网格,对于复杂几何,在近壁这些对流动影响较大的地方尽量使用结构网格,在其他次要区域使用非结构网格。 2. 不要使用那些书上写的y+与yp的计算公式,那个公式一般只能提供数量级上的参考。推荐大家使用NASA的粘性网格间距计算器,设定你想要的y+值,它就能给你计算出第一层网格高度,与计算结果的y+很接近。 3. 关于边界层网格高度与长度的比例,有本CFD书上说,大概在1/sqrt(Re)就可以;另外,也有这种说法,在做粘性计算时,这个比值可以在100-1000之间,无粘有激波计算时,这个比值要相应小点儿,在10-100之间,因为要考虑激波捕捉精度问题。

Fluent中的动网格

Fluent中的动网格 动网格是目前求解计算域变化问题的常用方法。参考Fluent帮助,可以知道动网格技术与一般流动计算设置的主要区别在于网格更新方法和更新域设置。这里就这两方面问题的一点体会作一简单记录。 一、网格更新方法 弹簧近似光滑法将任意两网格节点之间的连线理想地看成一条弹簧,并通过近似弹簧的压缩或拉伸实现网格和计算域的改变。该方法网格拓扑不变,无需网格的插值处理,对结构化(四边形、六面体)和非结构化(三角形、四面体)网格同样适用。但不适合于大变形情况,当计算区域变形较大时,变形后的网格质量变差,严重影响计算精度。 动态分层法在运动边界相邻处根据运动规律动态增加或减少网格层数,以此来更新变形区域的网格。该方法适用于结构化网格,通过设置适当的分层和缩减系数,更新后的网格依然为较为均匀的结构化网格,对计算精度影响较小。对于运动域具有多自由度和任意变形情况,该方法处理起来非常困难。 网格重生方法在整个网格更新区域内依据设定的最大和最小网格尺寸判断需要进行网格重生的网格,并依据设置的更新频率进行网格重生处理。该方法适用于非结构化网格,能够较好的应用于任意变形的计算区域处理。 二、更新域设置 更新域设置是动网格设置中的一项重要工作,最常用的设置是刚体运动域和变形域,这里针对这两种域的设置注意事项和技巧作一简单介绍。 1、域动网格 一般来讲,设置为刚体运动域的区域一般为壁面类边界,通过设置固壁的运动,模拟计算域内物体的运动。 由于固壁边界有时形状较为复杂,壁面附近网格尺度与周围网格尺度存在较大差别,网格更新时变形较大。在这种情况下,可以设置一个包含固壁运动边界的计算域,通过该计算域的整体运动模拟域内物体的运动,在有的地方将这种方法称为域动网格法。在域动网格法中,需要设置包含运动物体的内部计算域、内部计算域界面均为刚体运动域。如下图所示。

学习Fluent必备经验

学习Fluent必备经验(转贴) 1 现在用FLUENT的UDF来加入模块,但是用compiled udf时,共享库老是连不上? 解决办法: 1〉你的计算机必须安装C语言编译器。 2〉请你按照以下结构构建文件夹和存放文件: libudf/src/*.c (*.c为你的源程序); libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/makefile(由makefile_nt.udf改过来的)libudf/ntx86/2d(二维为2d,三维为3d)/user_nt.udf(对文件中的SOURCE,VERSION,PARALLEL_NODE进行相应地编辑) 3〉通过命令提示符进入文件夹libudf/ntx86/2d/中,运行C语言命令 nmake,如果C语言编译器按装正确和你的源程序无错误,那么此时会编译出Fluent需要的库文件(*.lib)这时再启动Fluent就不会出错了。 2 在使用UDF中用编译连接,按照帮助文件中给出的步骤去做了,结果在连接中报错“系统找不到指定文件”。 udf 文件可能不在工作目录中,应该把它拷到工作目录下,或者输入它的全部路径. 3这个1e-3或者1e-4的收敛标准是相对而言的。在FLUENT中残差是以开始5步的平均值为基准进行比较的。如果你的初值取得好,你的迭代会很快收敛,但是你的残差却依然很高;但是当你改变初场到比较不同的值时,你的残差开始会很大,但随后却可以很快降低到很低的水平,让你看起来心情很好。其实两种情况下流场是基本相同的。 由此来看,判断是否收敛并不是严格根据残差的走向而定的。可以选定流场中具有特征意义的点,监测其速度,压力,温度等的变化情况。如果变化很小,符合你的要求,即可认为是收敛了。 一般来说,压力的收敛相对比较慢一些的。 是否收敛不能简单看残差图,还有许多其他的重要标准,比如进出口流量差、压力系数波动等等 尽管残差仍然维持在较高数值,但凭其他监测也可判断是否收敛。最重要的就是是否符合物理事实或试验结论。 残差曲线是否满足只是一个表面的现象,还要看进口和出口总量差不得大于1%,而且即使这样子,收敛解也不一定准确,它和网格划分/离散化误差,以及屋里模型的准确性都有关系.所

fluent划分网格经验

首先,在网格划分之前,你最好从数值仿真的全局出发,比如精度要求,计算时间要求,机子配置等等,思考一下是使用结构网格,还是非结构网格,抑或是混合网格;因为这关系到接下来的网格划分布置和划分策略。 然后,在确定了网格类型之后,就是根据模型情况,构思一下网格拓扑,就是自己要明确最终想得到什么样的网格,比如翼型网格,是C型,还是O型;一个圆面是想得到“内方外圆”的铜钱币类型的网格,还是一般的网格,等等。这一步有时可能不太清楚,自己有时都不知道什么样的网格拓扑是合适的,那就需要平时多看看这方面的帖子,收集一些划分比较好的网格图片,体会体会。确定了网格拓扑之后,对模型进行划分网格前的准备,比如分割啊,对尺度小对计算结果影响不大的次要几何进行简化,等等。 接着,划分网格。划分网格都是从线网格,面网格,到体网格的;线网格的划分,也就是网格节点的布置,对网格的质量影响比较大,比如歪斜,长宽比,等等,节点密度在GAMBIT中可以通过很多的方法进行控制调整,大家可以看相关的资料。面网格的划分,非结构的网格咱就不说了,结构网格可能有时比较麻烦,这就要求大家最好对那几种网格策略比较了解,比如Quad-Map划分方法所适用的模型形状,在划分的时候对顶点类型及网格节点数的要求(Quad-Map,适用于边数大于或等于4的面,顶点要求为4个End类型,其他为Side类型,对应边的网格节点数必须相等),以此类推,其他的划分方法也有这方面的要求以及适合的形状。当出现了不能划分的时候,可以根据GAMBIT给的提示进行修改顶点类型或网格节点数来满足划分方法的要求。如果实在不能划分,则退而求其次,改用其他方法进行划分或者对面进行分割;等等。关于体网格的划分,与面网格划分所要注意的东西类似。 另外,根据我个人的经验,如果模型比较简单规则,大家最好尽量使用结构网格,比较容易划分,计算结果也比较好,计算时间也相对较短;对于复杂的几何,在尽量少的损失精度的前提下,尽量使用分块混合网格。在使用分块混合网格时注意两点:1)近壁使用边界层网格,这对于近壁区的计算精度很有帮助,尽管使用足够多的非结构网格可以得到相同的结果(倘若在近壁区使用网格不当,那个湍流粘性比超过限定值的警告就可能出现);2)分块网格在分块相邻的地方一定要注意网格的衔接要平滑,相邻网格的尺寸不能相差太大,尽量控制在1.2左右。否则在计算时容易出现不收敛或者高连续方程残差的问题。 最后,一定要记得预览检查网格的质量。如果网格的质量不好,你就不要抱着侥幸的心理交给Fluent计算了,那肯定是算不好的。所以划分网格要有耐心,不断地调整,直到满足要求为止。原本我以为这一条大家都很在意,经过一段时间的论坛问题观察,其实不然,有很多版友随便划分个网格就急切地导入到Fluent中计算,出问题是理所当然的,但提出的很多问题,有时实在让人无能为力,帮不上忙。再说一遍,一定要检查网格质量,如果不满足要求,就不要导入到Fluent中计算了。 一点小知识: 1. Fluent检查网格质量的方法,网格导入Fluent中之后,grid->check,可以看看网格大致情况,有无负体积,等等;在Fluent 窗口输入,grid quality然后回车,Fluent会显示最主要的几个网格质量。 Fluent计算对网格质量的几个主要要求: 1)网格质量参数: Skewness (不能高于0.95,最好在0.90以下;越小越好) Change in Cell-Size (也是Growth Rate,最好在1.20以内,最高不能超过1.40) Aspect Ratio (一般控制在5:1以内,边界层网格可以适当放宽) Alignment with the Flow(就是估计一下网格线与流动方向是否一致,要求尽量一致,以减少假扩散) 2)网格质量对于计算收敛的影响: 高Skewness的单元对计算收敛影响很大,很多时候计算发散的原因就是网格中的仅仅几个高Skewness的单元。

Fluent-动网格实例具体操作步骤

目录 实例:Profile定义运动 (2) I、参数说明 (2) II、操作步骤 (3) 一、将计算域离散为网格 (3) 二、Fluent操作步骤 (4) 1.启动Fluent 14.5求解器 (4) 2.初始设置 (4) 3.选择湍流模型 (5) 4.设置流体物性 (6) 5.设置边界条件 (7) 6.动网格设置 (8) 7.设置其它选项 (12)

在Fluent中,动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况,动网格在求解过程中计算网格要重构,例如汽车发动机中的气缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等。 CFD中的动网格大体分为两类:(1)显式规定的网格节点速度。配合瞬态时间,即可很方便的得出位移。当然一些求解器(如FLUENT)也支持稳态动网格,这时候可以直接指定节点位移。(2)网格节点速度是通过求解得到的。如6DOF模型基本上都属于此类。用户将力换算成加速度,然后将其积分成速度。 在Fluent中,动网格涉及的内容包括: (1)运动的定义。主要是PROFILE文件与UDF中的动网格宏。 (2)网格更新。FLUENT中关于网格更新方法有三种:网格光顺、动态层、网格重构。需要详细了解这些网格更新方法的运作机理,每个参数所代表的具体含义及设置方法,每种方法的适用范围。 动网格的最在挑战来自于网格更新后的质量,避免负体积是动网格调试的主要目标。在避免负网格的同时,努力提高运动更新后的网格质量。 拉格朗日网格(固体有限元计算) 网格 欧拉网格(流体计算) 实例:Profile定义运动 I、参数说明 本次实例采用的场景来自于流体中高速飞行的物体。如子弹、火箭、导弹等。这里只是为了说明profile在动网格运动定义中的应用,因此为了计算方便不考虑高速问题。问题描述如下图所示: 图 1 (1为运动刚体,2为计算域)

Fluent动网格实例具体操作步骤

目录 实例: Profile 定义运动 (2) I、参数说明 (2) II、操作步骤 (3) 一、将计算域离散为网格 (3) 二、 Fluent 操作步骤 (4) 1. 启动Fluent 14.5 求解器 (4) 2. 初始设置 (4) 3. 选择湍流模型 (5) 4. 设置流体物性 (6) 5. 设置边界条件 (7) 6. 动网格设置 (8) 7. 设置其它选项 (12)

在Flue nt中,动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的 流动情况,动网格在求解过程中计算网格要重构,例如汽车发动机中的气缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等。 CFD中的动网格大体分为两类:(1)显式规定的网格节点速度。配合瞬态时间,即可很方便的得出位移。当然一些求解器(如FLUENT )也支持稳态动网格,这时候可以直接 指定节点位移。(2)网格节点速度是通过求解得到的。如6DOF模型基本上都属于此类。用 户将力换算成加速度,然后将其积分成速度。 在Flue nt中,动网格涉及的内容包括: (1)运动的定义。主要是PROFILE文件与UDF中的动网格宏。 (2)网格更新。FLUENT中关于网格更新方法有三种:网格光顺、动态层、网格重构。需要详细了解这些网格更新方法的运作机理,每个参数所代表的具体含义及设置 方法,每种方法的适用范围。 动网格的最在挑战来自于网格更新后的质量,避免负体积是动网格调试的主要目标。在避免负网格的同时,努力提高运动更新后的网格质量。 拉格朗日网格(固体有限元计算) 网格 欧拉网格(流体计算) 实例:Profile定义运动 I、参数说明 本次实例采用的场景来自于流体中高速飞行的物体。如子弹、火箭、导弹等。这里只是 为了说明profile在动网格运动定义中的应用,因此为了计算方便不考虑高速问题。问题描述如下图所示: 图1 (1为运动刚体,2为计算域)

Fluent 动网格实例具体操作步骤(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 Fluent 动网格实例具体操作步骤 目录 实例:Profile定义运动 (3) I、................................................................................................... 参数说明 3 II、 ................................................................................................. 操作步骤4 一、将计算域离散为网格 (4) 二、Fluent操作步骤 (5) 1. 启动Fluent 14.5求解器 (5) 2. 初始设置 (6) 3. 选择湍流模型 (7) 4. 设置流体物性 (8) 5. 设置边界条件 (9) 6. 动网格设置 (11) 7. 设置其它选项 (16)

Fluent 动网格实例具体操作步骤 在Fluent中,动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况,动网格在求解过程中计算网格要重构,例如汽车发动机中的气缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等。 CFD中的动网格大体分为两类:(1)显式规定的网格节点速度。配合瞬态时间,即可很方便的得出位移。当然一些求解器(如FLUENT)也支持稳态动网格,这时候可以直接指定节点位移。(2)网格节点速度是通过求解得到的。如6DOF模型基本上都属于此类。用户将力换算成加速度,然后将其积分成速度。 在Fluent中,动网格涉及的内容包括: (1)运动的定义。主要是PROFILE文件与UDF中的动网格宏。 (2)网格更新。FLUENT中关于网格更新方法有三种:网格光顺、动态层、网格重构。需要详细了解这些网格更新方法的运作机理,每个参数所代表的具体含义及设置方法,每种方法的适用范围。

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