流場網格
關注創建者：320科技工作室 創建時間：2019-12-25
流場網格的視頻教程
基于fluent動網格的齒輪泵流場模擬
1.掌握fluent剛體運動動網格仿真基本通用流程； 2.掌握齒輪泵仿真設置過程與注意事項； 3.掌握mesh網格劃分過程； 4.提供源文件與答疑過程；
￥30 28分鐘 52播放
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fluent專家-動網格-葉輪攪拌器內旋轉流場模擬
案例簡介 很多轉動問題，采用動網格會增加計算成本和工作量，且需要劃分高質量網格，本次模擬采用滑移網格法來代替動網格解決有規律的轉動問題。 幾何模型如下圖所示，葉輪輪軸直徑為400mm，葉片外徑為1000mm，攪拌器直徑為1200mm，葉輪在攪拌器中心以2rad/s的速度旋轉。 知識點：幾何建模、網格劃分、動網格設置、滑移網格設置、interface創建、后處理等
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fluent專家-動網格-案例2-雙葉輪旋轉流場模擬
本案例主要對雙葉輪旋轉的流場進行數值模擬，計算區域長5m，寬3m，中間有兩個旋轉的葉輪，以順時針旋轉，兩旋轉葉輪間隔0.5m。 知識點：熟悉掌握動網格、profile編寫、等
￥50 18分鐘 85播放
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流場網格的實例教程
基于ANSA的翼型流場網格生成 ￥38
近期有小伙伴問我們能不能出一些流體相關教程，我們的回答是當然可以啦~~
我們都知道，流體的計算中，網格是至關重要也是最耗時間的一環。今天就先給大家帶來一個Ansa生成翼型流場網格的案例，供大家學習探討。
Part 1
現介紹下ANSA生成翼型流場網格的方法。
目前，關于ANSA生成外流場網格，網上流傳比較多的是一個汽車外流場（http://oss.jishulink.com/caenet/forums/upload/2014/12/17/380/144826289102995.pdf）。
這個案例很不適合初學者，原因有二：
l 汽車模型復雜，前處理耗時較長；
l 一些關鍵步驟，特別是如何生成體網格，沒有講清楚。（我當時學的時候連蒙帶猜，探索了很久才搞懂）
實際上，對于簡單翼型的網格生成有兩種方式：
l 做出包含翼型的邊界域，然后生成體網格。這是ANSA做流場網格的通用思路，汽車也好，飛機也好，都可以采用這種方式。上面的汽車外流場用的就是這個方法。
l 在一個面上做好流場網格，再拉伸，得到三維網格。這個方法很方便。
我們今天要介紹的就是第二種。
Part 2
2.1 翼型生成
a) UG中，插入>曲線>樣條>通過點>文件中的點，然后就會自動得到擬合的翼型曲線。
b) 拉伸，得到翼面。
2.2 ANSA-幾何清理
a) 在ANSA中打開剛剛的0012UG文件；
c) 補足翼尖缺面。
d) 建立對稱面。
e) 切割對稱面。
f) 至此，幾何清理完成。
2.3 ANSA-面網格生成
進入MESH模塊進行面網格生成。
展開 本案例利用Fluent中的滑移網格模型（RBM)，對螺旋槳敞水水動力性能問題進行了瞬態仿真計算。該案例僅對4119槳的瞬態計算進行了簡單演示，其余的旋轉機械的仿真設置與本案例基本一致，可按照該案例進行相關設置。
本文僅計算了進速系數為0.4的工況，計算結果與相關實驗較為接近。
與Fluent MRF 旋轉機械（一）的結果相比，瞬態計算結果與實驗值更為接近。
1 workbench 設置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）和流體流動（Fluent）
由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網格，采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
左邊為入口，右邊為出口。
下圖為外部流場幾何圖。
下圖為內部流場幾何圖。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。由于穩態計算結果比較可信，此處選擇了相同的劃分的方式與尺寸。
4 FLUENT 設置
4.1 General設置與網格導入
首先將保存的外部流場網格導入。然后通過附加case文件的方式，將內部流場網格導入。
由于是瞬態求解問題，此處設置為瞬態態計算模式。
4.2 滑移條件設置
其他的條件設置與Fluent MRF 旋轉機械（一）一致，因此相同的設置不再闡述，僅有內部流場網格部分不一致。因此對內部流場網格進行了重新設置。
4.3 計算設置
進行初始化，以0.0001s的時間步長進行計算。
開啟阻力監測，本案例阻力尚未達到穩定，但已經超過274N。推力仿真表現已優于MRF的計算結果。
展開 整體測試結果表明，HSF-SAMR在超大規模并行場景下仍能保持高效計算能力，為高保真復雜流場模擬提供了有力支撐。</span></p><p><br></p><p> 將HSF-SAMR 應用于“風神NF3”，NF-3風洞網格加密層級7，總網格數達到30.3億。在翼型吹風測試中，實現了對測試對象的網格自適應，以及全風洞流場的模擬。
1 workbench 設置
1.1 選擇流體流動（帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent）和流體流動（Fluent）
由于用的版本較老，因此無法通過一個fluent建立interface，此處為了利用fluent meshing劃分網格，采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
左邊為入口，右邊為出口。
下圖為艦船流場幾何圖。
下圖為旋翼流場幾何圖。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。由于穩態計算結果比較可信，此處選擇了相同的劃分的方式與尺寸。
4 FLUENT 設置
4.1 General設置與網格導入
首先將保存的艦船流場網格（bjwg1.msh）導入。然后通過附加case文件的方式，將旋翼流場網格（xy.msh）導入。
由于是瞬態求解問題，此處設置為瞬態態計算模式。
4.2 邊界條件設置
此處對邊界條件進行設置，其中wall2與wall1為free slip。
4.3 滑移條件設置
具體設置可以參考Fluent 旋轉機械瞬態計算（一）一致，因此相同的設置不再闡述，設置方法如下。
4.4 計算設置
進行初始化，以0.0001s的時間步長進行計算。
開啟升力監測，可以發現后續升力逐漸趨于穩定。
4.5 后處理設置
對計算完成后的流線圖進行繪制。此處提取升力穩定后的時間段。
展開 2 技術難點
雙圓柱繞流噪聲計算的技術難點主要包括兩方面：
（1）噪聲源的精確預測
氣動噪聲源從非定常CFD流場結果采用聲類比方法計算得到。聲源預測的精度一方面高度依賴于流場結果的精度。但另一方面，流場網格和聲場網格的密度要求不一致，在通常情況下，流場網格比聲場網格要密得多。流場網格上的變量向聲場網格插值的過程中要求盡可能減少信息的丟失。Actran軟件采用積分方法，保證流場網格上信息完全插值到聲場網格上。
?（2）噪聲傳播的準確預測
傳統FW-H方法不能考慮傳播路徑中障礙物對噪聲傳播的影響，從而導致的氣動噪聲預測結果偏大。Actran軟件引入聲學有限元聲傳播計算方法，可充分考慮雙圓柱之間外形互相干涉對其噪聲傳播的影響。
3 案例介紹
雙圓柱繞流的流場和聲學試驗在NASA的Langley試驗中心的QFF開式風洞進行。馬赫數為0.128，Re=1.66×105。試驗中雙圓柱的長度Lz=16D。整個坐標體系以上游圓柱中心為坐標原點，A(-8.33D,27.815D)、B（9.11D,32.49D）、C（26.55D,27.815D）處為麥克風測量位置。
非定常CFD計算采用LES湍流模型。非定常計算的時間步?t=2×〖10〗^(-5) s。聲學計算中，計算域主要分為聲源域和傳播域。聲場網格外表面設置為無限元，風洞入口處設為模態管道邊界，這兩個邊界均起到模擬無反射邊界的作用。其余壁面設為全反射剛性壁面。
對比圓柱表面壓力PSD(功率譜密度)和空間上流線速度，計算值與試驗比較一致。聲學計算結果與試驗值相比，峰值頻率相差8Hz,聲壓級幅值相差3dB以內。
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摘要：
本案例利用Fluent Meshing對固定翼無人機進行網格劃分，采用全多面體網格方案減少30%單元量仍保持湍流粘性底層解析能力，不僅為無人機巡航/爬升等多工況氣動仿真提供了高精度網格基礎，還通過標準化流程支持氣動-結構耦合、控制仿真等跨學科研究，兼顧工程效率與計算經濟性。
特別適合無人機設計工程師快速掌握復雜氣動外形的工業級網格生成策略、CFD工程師學習多物理場仿真的網格適應性優化方法
分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
左邊為入口，右邊為出口。
下圖為艦船流場幾何圖。
下圖為旋翼流場幾何圖。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
本期選取了CFD領域典型的場景，基于滑移網格方法的旋轉機械流場分析，滑移網格方式進行旋轉機械計算可以獲得定轉子之間的時間精確解，精度相比穩態計算更高，計算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。
分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
左邊為入口，右邊為出口。
下圖為艦船流場幾何圖。
下圖為旋翼流場幾何圖。
3 FLUENT MESHING設置
采用了Fluent meshing進行前處理，采用多面體的方法對體網格進行劃分。
4 FLUENT 設置
4.1 General設置與網格導入
首先將保存的外部流場網格導入。然后通過附加case文件的方式，將內部流場網格導入。
由于是瞬態求解問題，此處設置為瞬態態計算模式。
4.2 滑移條件設置
其他的條件設置與Fluent MRF 旋轉機械（一）一致，因此相同的設置不再闡述，僅有內部流場網格部分不一致。因此對內部流場網格進行了重新設置。
船體需要捕捉的最小幾何特征為0.4mm，但不是特別關鍵位置，因此設置最小尺寸為0.2mm即可；對船體表面添加局部尺寸，控制最大尺寸為32mm；對船體近場流場網格和自由液面處網格進行加密，以捕捉船興波的變化，為避免網格量過大，從近到遠分為3個加密等級；船體表面添加5層邊界層。
網格自適應介紹</strong></p><p><br></p><p><br></p><p>Fluent提供了一種自適應網格技術，可以根據流場特征自動優化網格布局，提高計算精度和效率。在流場特征發生變化的位置上增加網格密度，以保證在這些區域內的計算精度，而在其他區域網格可以盡量粗糙，從而提高計算效率。
不同的是，在網格的處理方法上，S-ALE 方法采用自動生成網格技術，即流場網格根據控制點設定的方向、增長率、網格尺寸、網格密度等參數在仿真過程中隨著時間步的推進逐漸產生，仿真前無需單獨建立流場網格。這可以極大減小網格處理時間并提高計算效率。經過仿真測算，與傳統 ALE 方法相比，S-ALE 方法的計算效率可以提高 60%。
3、生成翼型流場三維網格
右鍵單擊零部件中的Body 1，選擇分配零部件至區域，依次選擇：為每個零部件創建區域、為每個零部件創建一個表面、為所有零部件曲線創建一個特征線。區域中的Inlet邊界設置為速度進口，Outlet設置為壓力出口，Default和Wall保持默認的壁面。
