本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進(jìn)行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網(wǎng)格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復(fù)雜繁瑣。上一節(jié)已經(jīng)展開了動網(wǎng)格制動盤散熱過程的教學(xué)，因此本節(jié)展開滑移網(wǎng)格的耦合教學(xué)。

1 workbench 設(shè)置

本案例分為三個模塊，其中分別是滑移網(wǎng)格運動區(qū)域，固體結(jié)構(gòu)和外部靜止域。

2 SCDM 設(shè)置

2.1 導(dǎo)入幾何

與 Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 一致，因此不做過多闡述：

固體域區(qū)域需要注意，各部分命名如下圖：

2.2 網(wǎng)格設(shè)置

采用Fluent meshing進(jìn)行網(wǎng)格劃分，增加固體域網(wǎng)格劃分，不做過多闡述：

3 FLUENT 設(shè)置

3.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入

首先導(dǎo)入網(wǎng)格，由于是三部分網(wǎng)格，因此需要通過附加case的方式，將其余兩部分網(wǎng)格導(dǎo)入，然后勾選穩(wěn)態(tài)計算，具體設(shè)置如下圖所示。

3.2 材料設(shè)置

此處對材料進(jìn)行設(shè)置，采用air作為流體計算材料，具體設(shè)置如下圖所示：

采用鑄鐵作為固體計算材料，具體設(shè)置如下圖所示 ：

3.3 模型設(shè)置

此處選擇模型進(jìn)行相關(guān)計算，需要打開能力方程，具體設(shè)置如下圖所示：

3.4 UDF設(shè)置

此處對剎車盤運動的udf進(jìn)行編寫，lc為旋轉(zhuǎn)域所需udf，heatersource為剎車盤的熱通量，具體設(shè)置如下圖所示：

#include "udf.h"
#include "mem.h"
#include "dynamesh_tools.h"

DEFINE_CG_MOTION(lc, dt, vel, omega, time, dtime)
{       
  real t=CURRENT_TIME;
  omega[0]=0;
  omega[1]=0; 
  omega[2]=-1*(100-5*t)/0.4;
}
DEFINE_PROFILE(heatersource, thread, position)
{  
  face_t f;             
  real x[3];            
  real eff = 0.8;
  real u = 0.3;
  real F = 15000;
  real s = 0.03;    
  real w;               
  real v = 100;     
  real a = -5;        
  w = 60 * 3.14 / 180.0;     
  real tan_w = tan(w);    
  begin_f_loop(f, thread)     
{        
  F_CENTROID(x, f, thread);        
  real t = CURRENT_TIME;             
  real temp_x0 = x[0] ;        
  real r = sqrt(temp_x0 * temp_x0 + x[1] * x[1]);           
  if (r > 0.15 && r < 0.3)
  {    ;       
          }        
 else       
 {           
 r=0;       
 }       
real A = temp_x0 * tan_w - x[1];        
if (A >= 0.0 && x[1] >= 0.0)
{            
F_PROFILE( f, thread, position) =  (eff * F * u * (v + a * t) / 0.4) * (r  / s);       
} 
else 
{            
F_PROFILE( f, thread,position) = 0.0;
 }   
}    
end_f_loop(f, thread);
 }

C

此處將UDF導(dǎo)入到fluent中，相關(guān)設(shè)置與 Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 一致，固體域所有網(wǎng)格選擇lc的udf。

3.5 interface設(shè)置

由于是多個域組成，因此需要通過interface將各個區(qū)域連接起來，具體設(shè)置如下圖：

3.6 動網(wǎng)格設(shè)置

本案例最重要的便是動網(wǎng)格的設(shè)置，增加了固體域的動網(wǎng)格設(shè)置，具體設(shè)置如下圖：

3.7 邊界條件設(shè)置

需要對速度入口和熱源溫度進(jìn)行設(shè)置，具體設(shè)置如下圖：

3.8 初始化設(shè)置

首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)初始化設(shè)置，具體設(shè)置如下圖：

3.9 計算設(shè)置

此處進(jìn)行的計算設(shè)置如下：

4 后處理結(jié)果

4.1 后處理結(jié)果

該部分和動網(wǎng)格得到的結(jié)果基本一致，因此就不在展示了。