fluent对旋转物体的仿真(moving mesh)
仿真对象:一块在管道中旋转的板子。
一块板子竖直放置在管道中,以 500rad/s 转动,同时,下端有风向上吹,5 m/s ,管子上端于大气相通
第一步:打开ansys workbench
导入fluent分析模块。
第二步:建立旋转板模型
点开这个
点击z轴,正视于xy平面,在xy平面上面作图
点击 xy 平面后再点击草图绘制模块。在xy平面上绘制草图。
绘制长方形。
用于定义长方体的尺寸和空间位置。
注意(必须确保长方体的集合中心于原点重合,否则无法确定转轴的位置!!!)
***
点击线条定义好尺寸线位置,在左下角对话框中设定尺寸大小。
点击左上角上 extrude,用于拉伸实体。
右下角 定义拉伸尺寸。
然后右键点击树状图中extrudo,点击生成按钮。
第三步:建立转动区域
本方法采用 moving mesh方式, 所以必须将网格划分区域,定义一个区域内网格会随板子转动而转动。
绿色圆柱空间内空气包裹红色板子随板子一起转动。 黑色区域则不会转动,
点击enclosure 这个选项生成外场模型 。用这个进阿里绿色的圆柱区域用于包裹旋转板。
右下角设置绿色区域参数,
选择类型为圆柱,并定义好尺寸。
设定好尺寸后点击生成按钮,如果尺寸不对,可以重新定义尺寸,从新生成圆柱。
对每个部分,命名,右键点击,然后重命名。
第四步:建立管道。
用刚刚相同的方式建立管道
第五步:划分网格。
退出上面界面,然后点击mesh
首先利用剖视图工具来看是否将该模型定义成功。
点击按钮后在显示图形中画一条线就可以看到剖视图
可以看到中间板子挖空了,建模成功
整这个左下角就是用来打开关闭剖视图的。
点击网格后左下角弹出对话框,相关度为59,也可以更高或更低
网格细节度为fine。 Fine为最高网格精细度,越高网格越密,越密计算量越大
(建议初步学习设置为粗糙,计算速度更快,做实际工程再提高精度。)
**
**
然后点击mesh 点击 生成网格按钮。
生成完毕后打开剖视图,可以看到内部情况。
点击底面,右键点击,弹出菜单栏,选择命名按钮。
设置为 in 进气口
设置上表面为出气口out
退出来后发现mesh为闪电符号表示需要更新
点击它用右键,然后update
为勾
第五步:建立物理模型、边界条件。
点击setup。
注意:由于我是在之前已经用过的文件做的,所以会存在之前的数据残留问题,可能会导致错误,所以必须reset
进入Fluent界面。
设置好重力加速度 分析为瞬态分析, transient
选定好物理模型。
设定之前的绿色区域为转动区域,定义好转动轴,转速。
设定好边界条件
设定in为速度入口 2m/s风速
设定出口为 压力出口。
查看网格相接面是否正确
初始化,从in初始化。
设定数据保存
20步保存一次。
设定,步长为5e-4s 运行2000步, 整个仿真时长 就是步长*时间。
点击计算按钮开始计算,直到计算结束。
残差曲线,越低计算正确度越搞
注意中途没计算完就强行停止计算,计算结果通常是无法导入后处理模块的,(导入中途会卡死)
由于网格很细计算量会很大,所以用粗略的网格来算,可以看到 连续方程的残差有点大。
第六步:后处理。
后处理模块
首先绘制速度云图。
添加平面:
该平面位于xz平面上。
然后点击添加云图
左下角出现对话框
以刚刚添加的平面为基准。
选则变量,记住一定要选择 stn 速度,绝对速度 这是由于中间那个区域的物体会转动,所以要选用绝对坐标系,才能得到真实速度。
之后点击apply
观看动画。
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