Fluent穩(wěn)態(tài)計(jì)算的案例
FLUENT管內(nèi)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)
計(jì)算求解
單擊主菜單中Solve→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運(yùn)行計(jì)算）面板。
在Number of Iterations中輸入150，單擊Calculate開(kāi)始計(jì)算。
結(jié)果后處理
（1）單擊主菜單中Display→Graphics and Animations按鈕，彈出Graphics and Animations（圖形和動(dòng)畫(huà)）面板，在Graphics下雙擊Contous彈出Contous（等值線）對(duì)話框。
Contous of選擇Pressure，單擊Display按鈕，顯示壓力云圖。
（2）在Graphics下雙擊Vectors彈出Vectors（矢量）對(duì)話框。單擊Display按鈕，顯示速度矢量圖。
來(lái)源：流體仿真公眾號(hào)，版權(quán)歸作者所有。
展開(kāi) FLUENT中的非穩(wěn)態(tài)的殘差曲線
FLUENT中可選耦合式和分離式解法。
對(duì)于非穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，unsteady, 則會(huì)出現(xiàn)時(shí)間相關(guān)項(xiàng)的計(jì)算方法選項(xiàng)： 如一階隱式，二階隱式、
注意，顯式只是對(duì)于耦合顯式求解器有效。
PISO適合于瞬態(tài)模擬，特別是時(shí)間步長(zhǎng)較大到情況。取1.0的欠松弛因子可以保證計(jì)算的穩(wěn)定性?；蛘呔W(wǎng)格變形度高的地方。但是對(duì)于LES而言，由于LES需要更小的時(shí)間步長(zhǎng)，因此不適合用PISO。LES 最好使用SIMPLE(C)算法。
Courant Number 用來(lái)控制耦合求解的時(shí)間步長(zhǎng)。時(shí)間步長(zhǎng)與courantnumber成正比。因此顯式需嚴(yán)格控制時(shí)間步長(zhǎng)，courant number。
非穩(wěn)態(tài)的殘差圖中，每一次更新都會(huì)使殘差變大，因此會(huì)是一條振蕩的曲線。此外，x軸是對(duì)數(shù)軸，因此每次屏滿了之后都會(huì)重新調(diào)X軸，導(dǎo)致曲線彎曲。
時(shí)間步長(zhǎng)越小，越不容易發(fā)散，特別是顯式計(jì)算對(duì)時(shí)間步長(zhǎng)的要求很?chē)?yán)格。如果在設(shè)定的最大迭代數(shù)（20）內(nèi)還沒(méi)收斂，可能是要減小時(shí)間步長(zhǎng)或者減小courant數(shù)。
通過(guò)殘差曲線來(lái)看收斂性：
- 一般的，殘差下降三個(gè)數(shù)量級(jí)表示至少達(dá)到了定性的收斂，流場(chǎng)的主要特征已經(jīng)形成。
- 壓力基求解器的能量殘差應(yīng)該下降到10-6以下
- 檢查全局通量守恒：檢查（NetResults)應(yīng)該小于通過(guò)邊界通量的最小值的1%。（在Reports ->fluxes->mass flowrate->boundaries, 再compute)。
收斂遇到困難？？？？
對(duì)一些病態(tài)問(wèn)題，差質(zhì)量的網(wǎng)格或者不合理的求解器設(shè)置都會(huì)出現(xiàn)數(shù)值的不穩(wěn)定性。
變現(xiàn)為殘差曲線上揚(yáng)（不收斂，發(fā)散）或者幾乎水平（不下降）
發(fā)散意味著守恒方程的不平衡增加。
展開(kāi) 【仿真平臺(tái)性能測(cè)試】Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械穩(wěn)態(tài)分析
前言
CFD是工業(yè)仿真領(lǐng)域重要的分支之一，也是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一。本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場(chǎng)景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場(chǎng)分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來(lái)看下基于“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)”的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺(tái)效率對(duì)比的情況。
模擬與網(wǎng)格
我們采用某品牌空調(diào)室外機(jī)作為穩(wěn)態(tài)分析的仿真模型，如下圖所示，左側(cè)與后側(cè)的進(jìn)口流域，以及前側(cè)的出口流域都考慮到計(jì)算中，并對(duì)空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最終網(wǎng)格單元數(shù)868萬(wàn)，其中，風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)速度是850rpm。
求解設(shè)置
根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動(dòng)，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對(duì)于動(dòng)區(qū)域計(jì)算模型，本次穩(wěn)態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格靜止不動(dòng)的MRF旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法，計(jì)算迭代步數(shù)400步，相關(guān)設(shè)置如下。
仿真結(jié)果
迭代完成之后仿真云圖如下所示：
仿真平臺(tái)對(duì)比
我們進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械穩(wěn)態(tài)分析時(shí),“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)與其他兩家仿真云平臺(tái)的硬件參數(shù)如下表所示：
計(jì)算過(guò)程中三個(gè)平臺(tái)的一些輸出日志如下圖所示：
本次仿真并行規(guī)模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個(gè)平臺(tái)無(wú)法進(jìn)行跨節(jié)點(diǎn)并行，并行規(guī)模無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)大），我們?cè)凇吧窆し弧逼脚_(tái)進(jìn)行了256核等更大規(guī)模的并行計(jì)算，結(jié)果顯示計(jì)算用時(shí)會(huì)進(jìn)一步縮短。
“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)與其他幾家仿真云平臺(tái)的計(jì)算時(shí)間如下圖所示，其中，由于仿真云平臺(tái)2最高只能64核并行使用，故圖表中無(wú)仿真云平臺(tái)2并行規(guī)模為128核的結(jié)果。
展開(kāi) 同一模型的瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)對(duì)比分析（fluent）
摘要：本文針對(duì)同一結(jié)構(gòu)和條件進(jìn)行瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析，當(dāng)瞬態(tài)分析經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，趨于穩(wěn)定，和穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果一致。瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析相互驗(yàn)證。
00 模型
水流速度40m/s，平板底部固定。
01 穩(wěn)態(tài)分析
02 瞬態(tài)分析
03 結(jié)果對(duì)比
穩(wěn)態(tài)分析：
瞬態(tài)分析：
穩(wěn)態(tài)分析和瞬態(tài)分析，結(jié)果基本一致。
二維穩(wěn)態(tài)滲流的計(jì)算
問(wèn)題描述：
如何在 PLAXIS 2D 中計(jì)算如下所示的二維穩(wěn)態(tài)滲流問(wèn)題？如何定義該問(wèn)題的滲流邊界條件？
解答：
利用 PLAXIS 2D 計(jì)算如上所示的“純”穩(wěn)態(tài)滲流問(wèn)題，用戶可在初始階段選擇【Flow only】的計(jì)算類(lèi)型和【Steady state groundwater flow】的孔壓計(jì)算類(lèi)型。除此之外，該滲流問(wèn)題的邊界條件可采用以下方法定義：
第一，模型中部的防滲墻應(yīng)采用 界 面 單 元 而非閉合（Closed）的滲流邊界條件進(jìn)行定義，后者僅適用于模型的外部邊界。利用界面單元模擬模型內(nèi)部的不透水線時(shí)，用戶應(yīng)在土體和界面材料的【界面】選項(xiàng)卡中設(shè)置橫向透水性（Cross permeability）為“不透水（Impermeable）”。同時(shí)，用戶還應(yīng)注意在穩(wěn)態(tài)滲流計(jì)算中勾選界面的【Active in flow】選項(xiàng)，否則無(wú)法激活界面的“防滲”性能。
“純”滲流問(wèn)題不計(jì)算土體的變形和應(yīng)力，故用戶可忽略地基以上的水閘且下部防滲墻（9m）也無(wú)需指定材料數(shù)據(jù)集，直接基于線段創(chuàng)建正界面或負(fù)界面即可，當(dāng)然也可以同時(shí)創(chuàng)建正負(fù)界面。
第二，模型底部的不透水邊界既可以在【結(jié)構(gòu)】模式中創(chuàng)建滲流邊界條件為【Closed】，也可以在計(jì)算階段的模型瀏覽器中激活模型底部的滲流邊界條件為【Closed】，后者在操作上更加簡(jiǎn)便快捷，但與前者無(wú)本質(zhì)區(qū)別。
事實(shí)上，PLAXIS 默認(rèn)的【模型條件＞滲流邊界＞BoundaryYmin：Closed】即滿足不透水要求，用戶無(wú)需其余操作。需要注意的是，創(chuàng)建或激活的滲流邊界條件具有比模型條件更高的優(yōu)先級(jí)。也就是說(shuō)，當(dāng)二者出現(xiàn)沖突時(shí)，以前者為準(zhǔn)。
第三，模型的左側(cè)和右側(cè)是人為的截?cái)鄶嗝妫?em>計(jì)算中也近似按不透水邊界處理。具體操作與底部邊界無(wú)異，此處不再贅述。
展開(kāi) 「CFD案例-Fluent」27 水中穩(wěn)態(tài)傳熱CFD模擬
本案例在ANSYS2020R1中演示了如何利用Fluent進(jìn)行水中穩(wěn)態(tài)傳熱CFD仿真。首先于Solidworks中建立幾何模型，接著導(dǎo)入ANSYS DesignModeler中進(jìn)行前處理，并進(jìn)行命名邊界條件，然后導(dǎo)入ANSYS Mesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分，接著利用Fluent進(jìn)行求解，最后在CFD-POST中進(jìn)行后處理。案例基于3D、穩(wěn)態(tài)求解。
基于Ansys Fluent和Mechanical的血管穩(wěn)態(tài)流固耦合模型
在開(kāi)物云平臺(tái)上找到Workbench，點(diǎn)擊進(jìn)入
在左側(cè)的Toolbox中找到對(duì)應(yīng)的模塊：Fluid Flow(Fluent)和Static Structure。
雙擊“Geometry”，進(jìn)入建模功能。
文件-打開(kāi)-找到保存的模型文件
退回到主界面，在fluid flow(Fluent)中找到mesh,雙擊該圖標(biāo)
在Outline下依次找到Project-Model-Geometry，Geometry下由兩部分組成，其一是血管，其二是血液。由于這部分仿真對(duì)象是流體部分，因此找到血管部分，右鍵這個(gè)部分，出現(xiàn)上圖所示的菜單，找到其中的Suppress body，點(diǎn)擊，就能抑制血管部分
現(xiàn)在需要將流體部分（也就是血液）進(jìn)行網(wǎng)格劃分。同樣在Outline-Project-Model中找到mesh功能，右鍵mesh，彈出如圖所示菜單欄，點(diǎn)擊“Generate Mesh”，就能得到網(wǎng)格文件?？梢钥吹剑詣?dòng)劃分的網(wǎng)格質(zhì)量比較低，而Fluent對(duì)于網(wǎng)格密度要求比較高，因此還需要對(duì)該網(wǎng)格的尺寸進(jìn)行改良
在Outline中有“Details of Mesh”，找到Defaults中的Element Size，輸入網(wǎng)格的尺寸。
展開(kāi) 性能測(cè)試｜Fluent穩(wěn)態(tài)分析——旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場(chǎng)仿真對(duì)比實(shí)測(cè)
前言
CFD是工業(yè)仿真領(lǐng)域重要的分支之一，也是高性能計(jì)算的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一。本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場(chǎng)景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場(chǎng)分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來(lái)看下基于SimForge?高性能仿真云平臺(tái)的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺(tái)效率對(duì)比的情況。
模擬與網(wǎng)格
我們采用某品牌空調(diào)室外機(jī)作為穩(wěn)態(tài)分析的仿真模型，如下圖所示，左側(cè)與后側(cè)的進(jìn)口流域，以及前側(cè)的出口流域都考慮到計(jì)算中，并對(duì)空調(diào)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最終網(wǎng)格單元數(shù)868萬(wàn)，其中，風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)速度是850rpm。
求解設(shè)置
根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動(dòng)，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對(duì)于動(dòng)區(qū)域計(jì)算模型，本次穩(wěn)態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格靜止不動(dòng)的MRF旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法，計(jì)算迭代步數(shù)400步，相關(guān)設(shè)置如下。
仿真結(jié)果
迭代完成之后仿真云圖如下所示：
仿真平臺(tái)對(duì)比
我們進(jìn)行Fluent旋轉(zhuǎn)機(jī)械穩(wěn)態(tài)分析時(shí),“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺(tái)與其他兩家仿真云平臺(tái)的硬件參數(shù)如下表所示：
計(jì)算過(guò)程中三個(gè)平臺(tái)的一些輸出日志如下圖所示：
本次仿真并行規(guī)模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個(gè)平臺(tái)無(wú)法進(jìn)行跨節(jié)點(diǎn)并行，并行規(guī)模無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)大），我們?cè)赟imForge?平臺(tái)進(jìn)行了256核等更大規(guī)模的并行計(jì)算，結(jié)果顯示計(jì)算用時(shí)會(huì)進(jìn)一步縮短。
展開(kāi) 【熱仿真】穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)計(jì)算方法 ￥20
序號(hào)
符號(hào)
示意
Card image
示意
數(shù)值
單位
1
E
Young’s modulus
MAT1
楊氏模量
210000
MPa
2
NU
Poisson’s ratio
泊松比
0.3
/
3
RHO
Material density
密度
7.85*10^-9
t/mm^3
4
A
Thermal expansion coefficient
線膨脹系數(shù)
1*10^-5
/℃
5
K
Thermal conductivity
MAT4
導(dǎo)熱系數(shù)
73
mW/(mm·℃)
6
H
Heat transfer coefficient
傳熱系數(shù)
0.040
mW/(mm^2·℃)
展開(kāi) Fluent仿真實(shí)例｜穩(wěn)態(tài)MRF方法在模擬離心風(fēng)機(jī)中的有效性
圖7：中等流速下中間平面上的速度矢量
總而言之，利用了Fluent CFD求解器在非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格上對(duì)后傾離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能計(jì)算。 計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。此外，還正確地預(yù)測(cè)了重要的性能趨勢(shì)，如壓力上升和效率隨流量的變化以及效率峰值點(diǎn)。
這些結(jié)果表明，穩(wěn)態(tài)MRF方法可以有效地計(jì)算離心風(fēng)機(jī)的流量。雖然目前的計(jì)算是對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)平均流場(chǎng)的合理近似，但可以預(yù)見(jiàn)的是，當(dāng)流體在非常低的流速下開(kāi)始分解時(shí)，流動(dòng)將變得非常不穩(wěn)定。因此，穩(wěn)態(tài)MRF方法無(wú)法滿足精度要求，需要非穩(wěn)態(tài)（滑移網(wǎng)格）來(lái)進(jìn)行求解計(jì)算。
展開(kāi) 如何在集群環(huán)境中使用fluent計(jì)算——fluent并行計(jì)算初步（超小白入門(mén)，老鳥(niǎo)略過(guò)：
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的開(kāi)放式機(jī)群環(huán)境越來(lái)越多，許多都部署了fluent（大好事），不過(guò)還是有許多人不太清楚如何利用這些有用的資源。這里結(jié)合我所在單位的情況做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，其他的機(jī)群環(huán)境大同小異。
1、
什么是機(jī)群？有什么特點(diǎn)？
機(jī)群又叫集群，當(dāng)然就是許多的計(jì)算機(jī)（廢話），因?yàn)闄C(jī)器太多了，又需要協(xié)同工作，所以需要按照一定的方式來(lái)管理，管理的結(jié)構(gòu)形式叫做拓?fù)洌ㄟ@個(gè)不用管）。機(jī)群使用的電腦是刀片（又薄又長(zhǎng)的機(jī)箱）形式（為了便于插入機(jī)柜），一個(gè)刀片一般稱(chēng)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
一般而言，機(jī)群會(huì)分為三種節(jié)點(diǎn)：管理節(jié)點(diǎn)（若干臺(tái)），編譯節(jié)點(diǎn)（若干臺(tái)），計(jì)算節(jié)點(diǎn)（其余全部）。這三種節(jié)點(diǎn)的配置略有不同（廢話），管理節(jié)點(diǎn)主要用來(lái)存儲(chǔ)使用機(jī)群的用戶的信息，如名字，密碼，可以使用機(jī)器數(shù)的權(quán)限，用戶狀態(tài)等等；編譯節(jié)點(diǎn)一般用來(lái)預(yù)查程序故障，用戶的程序先在這里試運(yùn)行，查看是否與系統(tǒng)兼容等；計(jì)算節(jié)點(diǎn)用來(lái)直接計(jì)算其他節(jié)點(diǎn)提供來(lái)的程序。
就配置而言，管理節(jié)點(diǎn)和編譯節(jié)點(diǎn)一般相同，會(huì)部署軟件環(huán)境；計(jì)算節(jié)點(diǎn)只會(huì)部署簡(jiǎn)單的必要運(yùn)行文件。計(jì)算機(jī)點(diǎn)之間會(huì)采用高速交換機(jī)，速度可達(dá)幾十GB/s，如IB等；計(jì)算節(jié)點(diǎn)與編譯、登陸節(jié)點(diǎn)之間采用普通的萬(wàn)兆交換機(jī)。
2、
如何使用機(jī)群？
機(jī)群中一般采用linux操作系統(tǒng)來(lái)操作（多用戶情況下效率高），用戶會(huì)通過(guò)遠(yuǎn)程登錄軟件（如xshell）來(lái)登錄到登陸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行個(gè)人的操作（一般會(huì)通過(guò)VPN網(wǎng)絡(luò)加密數(shù)據(jù)傳輸）。
Linux集群將程序任務(wù)分解發(fā)送到計(jì)算節(jié)點(diǎn)上時(shí)，是通過(guò)LSF作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)（也有其他的，如PBS等）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)系統(tǒng)的作用是使整個(gè)機(jī)群負(fù)載均衡，便于管理，所以我們使用fluent也要通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)。在成熟的集群中，用戶登錄之后，默認(rèn)便可以使用作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)了。
展開(kāi) 
一文讀懂Fluent并行計(jì)算，三大技術(shù)提升計(jì)算效率新境界！
作為流體仿真軟件的“頂流”，Fluent被學(xué)生、工程師及科研人員廣泛使用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，Ansys工程師們致力于優(yōu)化底層的并行算法，以提升其計(jì)算性能，使用戶體驗(yàn)飛一般的計(jì)算速度。
在Ansys Fluent中，盡管工程師已經(jīng)針對(duì)并行算法進(jìn)行了充分優(yōu)化，但在實(shí)際應(yīng)用中，還有其他方法可以進(jìn)一步提高計(jì)算性能。本文闡述了Fluent并行計(jì)算的基本原理，同時(shí)探討通過(guò)AVX2指令集加速、GPU加速以及超線程等技術(shù)手段來(lái)提高計(jì)算效率。
01 什么是Fluent并行計(jì)算
Fluent的并行求解器通過(guò)協(xié)同運(yùn)作多個(gè)進(jìn)程來(lái)計(jì)算大型問(wèn)題，這些進(jìn)程既可以在同一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備上運(yùn)行。
并行求解器將計(jì)算域分為多個(gè)區(qū)域（圖1），將各數(shù)據(jù)分區(qū)分配至不同的計(jì)算進(jìn)程（稱(chēng)為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，圖2），每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)都在其專(zhuān)屬數(shù)據(jù)集上同步執(zhí)行同一程序。主進(jìn)程（或稱(chēng)為主機(jī)）不包含網(wǎng)格單元、面或節(jié)點(diǎn)（除非使用 DPM 共享內(nèi)存模型），其主要職責(zé)是解析 Cortex（負(fù)責(zé)用戶界面和圖形相關(guān)功能的 Fluent 進(jìn)程）發(fā)送的指令，并將這些指令（及數(shù)據(jù)）傳遞給某一計(jì)算進(jìn)程，再由該計(jì)算進(jìn)程將其分發(fā)至其他計(jì)算進(jìn)程。
圖1:計(jì)算區(qū)域分區(qū)
圖2：分區(qū)網(wǎng)格邊界
計(jì)算節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)并執(zhí)行部分網(wǎng)格的計(jì)算任務(wù)，而位于分區(qū)邊界的單層重疊單元格層則負(fù)責(zé)跨分區(qū)邊界的通信（圖2）。盡管單元格和面被分割，但網(wǎng)格中的所有域和線程在每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上均存在鏡像（圖3）。線程以鏈接列表的形式存儲(chǔ)，和串行求解器保持一致。計(jì)算節(jié)點(diǎn)可在大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)、多CPU 工作站或具備相同或多工作站組成的網(wǎng)絡(luò) 上實(shí)現(xiàn)。
展開(kāi) FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算 ￥9
基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算
在FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十六：基于Fluent重生成算法的懸臂梁振動(dòng)的雙向流固耦合仿真分析中，使用udf求解流固耦合系統(tǒng)中固體區(qū)域運(yùn)動(dòng)控制方程，并將計(jì)算得到的邊界運(yùn)動(dòng)位移以動(dòng)網(wǎng)格形式更新流場(chǎng)的邊界條件，從而實(shí)現(xiàn)雙向流固耦合仿真。其實(shí)，在最新的Fluent19中，線彈性求解模塊已經(jīng)是內(nèi)嵌模塊，建立并求解流固耦合問(wèn)題可以更加方便，只要定義固體材料區(qū)域及其邊界條件，按照正常的CFD仿真流程就能同時(shí)獲得結(jié)構(gòu)最終位移和流場(chǎng)壓力及速度分布。
固體區(qū)域設(shè)置
流固耦合界面設(shè)置
仿真計(jì)算結(jié)果
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展開(kāi) FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十八：基于Fluent19的雙流固耦合仿真計(jì)算 ￥9
基于Fluent19的雙流固耦合仿真計(jì)算
在FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十七：基于Fluent19的單向流固耦合仿真計(jì)算中，介紹了基于FLUENT19線彈性求解模塊的單向流固耦合仿真內(nèi)容。其實(shí)，雙向流固耦合的仿真也能在FLUENT19完全實(shí)現(xiàn)。本算例為管道內(nèi)垂直襟翼在湍流激勵(lì)下的變形計(jì)算，并且啟用FLUENT的結(jié)構(gòu)模型來(lái)模擬由于流體流動(dòng)而導(dǎo)致的襟翼變形。由于襟翼的變形量足夠大，必須采用雙向流固耦合(FSI)仿真方法。也就是說(shuō)，流體的流動(dòng)影響結(jié)構(gòu)的變形，反過(guò)來(lái)，結(jié)構(gòu)的變形也嚴(yán)重影響流體的流動(dòng)狀態(tài)。本算例中Fluent將執(zhí)行所有的結(jié)構(gòu)計(jì)算(而不是使用單獨(dú)的結(jié)構(gòu)程序)，并耦合流場(chǎng)仿真計(jì)算，因而是雙向流固耦合仿真。界面區(qū)域局部網(wǎng)格
固體區(qū)域設(shè)置和流固耦合界面設(shè)置與單向耦合是完全一致的
增加的為動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置(也就是結(jié)構(gòu)變形對(duì)流場(chǎng)的反饋?zhàn)饔靡詣?dòng)網(wǎng)格算法實(shí)現(xiàn)的動(dòng)邊界體現(xiàn)）
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展開(kāi) 噴嘴霧化仿真，fluent的DPM方法，從幾何模型到網(wǎng)格劃分到fluent計(jì)算的全部文件 ￥30
噴嘴霧化仿真，fluent的DPM方法，從幾何模型到網(wǎng)格劃分到fluent計(jì)算的全部文件
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