Fluent滑移邊界
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
Fluent滑移邊界的視頻教程
fluent滑移網格應用實例
Fluent是目前國際上比較流行的商用CFD軟件包，在美國的市場占有率為60%，凡是和流體、熱傳遞和化學反應等有關的工業均可使用。FLUENT軟件具有強大的網格支持能力，支持界面不連續的網格、混合網格、動/變形網格以及滑動網格等。值得強調的是，FLUENT軟件還擁有多種基于解的網格的自適應、動態自適應技術以及動網格與網格動態自適應相結合的技術. 下面為大家介紹的是fluent滑移網格應用實例。
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FLUENT中關于邊界和域的操作（分割、合并邊界或域）
以FLUENT19.2演示，關于邊界和域的操作，如分割、合并邊界或域。 該視頻可與以下帖子一起閱覽。 FLUENT中關于邊界和域的操作 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1197092
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基于Fluent滑移網格的動車交匯仿真(車交匯)
1.列車交匯幾何前處理過程，如何減小計算量； 2.列車交匯滑移網格劃分過程； 3.Fluent計算設置全過程； 4.后處理過程； 5.提供源文件與后期答疑
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Fluent滑移邊界的實例教程
雖然在一般情況下，模具表面的壁滑移現象是可以被忽略的，但在某些特定實例中，如：導光板、極薄產品、模面拋光或是以極光滑模面所生產的產品，此壁滑移行為將嚴重影響流動行為。因此，在特定案例中需考慮壁滑移參數。Moldex3D將壁滑移現象對于模具表面的影響考慮進模擬分析中，使用者可于壁滑移邊界條件中，設定特定的摩擦系數與壁剪切應力；摩擦系數與壁剪切應力量值越大，表示模面越為粗糙，將導致更大的流動阻力。以下為在Moldex3D中設定壁滑移邊界條件的步驟：
步驟 1：分析開始前，首先需先行設定壁滑移邊界條件。開啟計算參數，并于充填/ 保壓(Flow/ Pack)頁簽的下方點選進階選項…(Advanced…)
步驟 2：檢查套用壁滑移邊界條件設定 (Apply wall slip boundary condition) 并設定邊界參數。摩擦系數表示流場、阻力和壁剪切應力間的關系，而臨界壁剪切應力則是流動行為從原本的不滑移開始出現壁滑移所需達到的壁剪切應力值。點選確定(OK)套用設定。
步驟 3：分析完成后，比較預設(忽略壁滑移)與考慮壁滑移后的差別。如下圖所示，無壁滑移設定及導入壁滑移邊界設定的差異顯而易見。
壁滑移展示 (流動波前)
展開 滑移網格模擬閥門開啟，全程操作視頻（包括fluent設置），全部模型+ICEM文件+fluent文件
由于涉及到傳熱、滑移網格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節已經展開了動網格制動盤散熱過程的教學，因此本節展開滑移網格的耦合教學。
1 workbench 設置
本案例分為三個模塊，其中分別是滑移網格運動區域，固體結構和外部靜止域。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
與Fluent 動網格+高鐵制動盤制動過程仿真(一)一致，因此不做過多闡述：
固體域區域需要注意，各部分命名如下圖：
2.2 網格設置
采用Fluent meshing進行網格劃分，增加固體域網格劃分，不做過多闡述：
3 FLUENT 設置
3.1 General設置與網格導入
首先導入網格，由于是三部分網格，因此需要通過附加case的方式，將其余兩部分網格導入，然后勾選穩態計算，具體設置如下圖所示。
展開 fluent滑移網格攪拌釜算例 ￥30
本算例通過fluent滑移網格的方法模擬了攪拌釜內流體的運動和流場的變化情況，計算結果文件是付費的，本案例所有設置都包含在計算文件(case文件)中，適合想要學習滑移網格的同學下載學習。
在Fluent中計算帶旋轉部件的模型時常用MRF方法和Moving Mesh方法。兩種方法都需要劃分旋轉區域和固定區域。MRF法的模型固定，以運動的坐標系來模擬旋轉流場，是快速有效的定常計算方法。Moving Mesh法運動的不是坐標系，而是物理模型和部分網格。當旋轉區域及其內部物體的相對速度為0時，整個旋轉域作剛體轉動。在每個時間步需要將interface節點上的流動變量進行傳遞，以實現兩個區域的流場耦合求解。這相對于網格重生成的方法來說可以節省大量的計算成本。
由于Moving Mesh法采用的是非定常方法，計算量較大，因此合理地設定物理時間步和每步的迭代步數就很重要了。前者經驗上往往設為轉速倒數的1/10，轉速單位為rad/s；后者根據需要常設在10~30之間。
在用Moving Mesh進行非定常計算之前，可以先用定場的方式計算流場，這樣可以加快收斂速度，并提高非定常計算前期輸出結果的可信度。同時還要注意旋轉域的物理量往往變化劇烈，需要較密的網格，Pressure discretization建議采用presto!格式。
PS：滑移網格計算量確實挺大，我現在做的全機帶螺旋槳的網格，旋轉域100W，固定域200W，i5-760CPU四核全開，定常計算1000步迭代耗時仍要2h40min，非定常階段耗時14h
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本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節已經展開了動網格制動盤散熱過程的教學，因此本節展開滑移網格的耦合教學。
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與 Fluent 動網格
本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節已經展開了動網格制動盤散熱過程的教學，因此本節展開滑移網格的耦合教學。
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與Fluent 動網格
Hypermesh聯合Fluent仿真：教你創建CFD邊界層網格
導言：本教程適合采用Hypermesh作為CFD前處理軟件的新手，主要解決做流體仿真分析時，邊界層網格如何創建，以及內部的四面體網格如何創建的問題，不包含求解器分析部分。
目錄：數據導入、數據清理、網格劃分、網格導出
1、 數據導入
在數據導入hypermesh之前確保一些大的清理步驟，比如塊的創建、切割
ANSYS Fluent 邊界條件outflow自由出口的介紹及使用。
一、outflow簡介
當出口壓力與速度均未知時，可以使用Outflow邊界條件。該邊界通常無需定義任何物理參數，Fluent利用計算域內部信息通過數值外插獲取該邊界上的物理量分布。
Fluent將outflow邊界視作充分發展邊界，假設該邊界上的流動滿足充分發展流動假設。充分發展的流動是流動速度分布
雖然在一般情況下，模具表面的壁滑移現象是可以被忽略的，但在某些特定實例中，如：導光板、極薄產品、模面拋光或是以極光滑模面所生產的產品，此壁滑移行為將嚴重影響流動行為。因此，在特定案例中需考慮壁滑移參數。Moldex3D將壁滑移現象對于模具表面的影響考慮進模擬分析中，使用者可于壁滑移邊界條件中，設定特定的摩擦系數與壁剪切應力；摩擦系數與壁剪切應力量值越大，表示模面越為粗糙，將導致更大的流動阻力
<p><strong>0. 寫在前面</strong></p><p> </p><p>本來想寫一篇Fluent邊界條件設置的文章，結果發現內容太多，因此退而求其次，想寫進出口邊界設置的文章，發現內容還是太多，最后就寫了這篇單單介紹邊界湍流參數設置的文章，結果內容還是將近3000字。</p><p><br></p><p>本文干貨較多，通過對文章的閱讀，相信對于邊界湍流參數的設置大家不會有任何問題。</p
FLUENT精典案例-翼型俯仰運動仿真（NACA0012，壓力遠場邊界）-#354
01
案例介紹
NACA0012翼型作俯仰運動過程的仿真，監測量升力、阻力的變化（其它結果可自動保存時間節點數據出圖），翼型俯仰運動規律為：α=0.016°+2.51°sin（5t），馬赫數Ma=0.755，雷諾數5.5×10e5。本例先作穩態計算（穩態計算時攻角為5°，且不考慮俯仰運動
滑移網格模擬閥門開啟，全程操作視頻（包括fluent設置），全部模型+ICEM文件+fluent文件
FLUENT中關于邊界和域的操作
仿真前處理（建模、網格、邊界標定），通常是一個慢工細活的過程，很容易出現疏漏或考慮不周的情況，如物理模型簡化不夠、仿真域劃分不合理等，這時返回修改會導致很大的工作量，造成一些麻煩。實際上，關于邊界和域的很多操作，也都是能夠在FLUENT中完成的，雖然不如前處理軟件那邊強大，特殊情況下也能夠解燃眉之急。
共包括以下十小節：
1、邊界分割（Separate Face
本算例通過fluent滑移網格的方法模擬了攪拌釜內流體的運動和流場的變化情況，計算結果文件是付費的，本案例所有設置都包含在計算文件(case文件)中，適合想要學習滑移網格的同學下載學習。
