滑移網格仿真的案例
Fluent 滑移網格+高鐵制動盤制動過程散熱仿真(一)
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。
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 34 Fluent實用案例 | 滑移網格高鐵制動盤制動過程散熱仿真
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。
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 滑移網格vs動網格
滑移網格與動網格都可以計算瞬態運動問題。但是存在以下區別：
（1）滑移網格需要建立多個域，實際上還是計算區域運動，是一個獨立區域內所有網格一起運動，而動網格則是真正意義上的網格運動。
（2）滑移網格不會涉及到網格的變形與重生，但是要設計到交界面設置
（3）滑移網格不會造成負體積，而動網格極易形成負網格
（4）滑移網格是一種簡化了的模型，最大計算誤差出現在交界面位置
（5）動網格誤差常出現在運動壁面位置，因此實際應用中往往將邊界層與壁面合在一起運動。
（6）SRF,MRF與MP只能計算穩態，在新版本的FLUENT中應用的是坐標系變換，和滑移網格的設置有所區別。
展開 滑移網格制作過程，全程視頻教程+網格文件 ￥45
滑移網格制作過程，全程視頻教程+網格文件
Fluent專家-動網格（滑移網格）-3 (葉輪攪拌器內旋轉流場模擬)
yelun.rar
yelun1.rar
FFF-4-00200.cas.gz
FFF.rar
FFF.rar
FFF-4-00200.dat.gz
Fluent專家-動網格（滑移網格）-3
(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。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10214
展開 openFoam中的滑移網格教程
本次教程主要試一下openFoam中的滑移網格，本次的算例的網格采用的是simCafe.org網站上的網格文件，將網格文件拷到新建的AMI文件夾中，創建system文件夾和system文件夾下的controlDict文件，然后執行fluentMeshToFoam命令將fluent網格轉換為openFoam格式網格，命令輸入如下圖所示，注意fluentMeshToFoam命令后要添加一個選項-writeZones，則轉換完后openFoam網格單元組cellZone文件中會有各個旋轉域的信息，省去后續的網格操作，此外該命令只能轉換ascii碼的fluent網格格式，需將2進制網格文件轉換為ascii碼格式。
轉換成功后如下圖所示：
該算例模擬了在來流以10m/s的速度流過軸流二維風扇，如下圖中所示，風扇的轉速為40RPM。
后面我們需要將修改網格的boundary文件，將各個流體域的交界面邊界設置為cyclicAMI，修改界面如下圖所示：
接著，我們創建constant下的dynamicMeshDict，由于該算例中有多個滑移旋轉區域，因此選用的動網格方法為multiSolidBodyMotionFvMesh，solidBodyMotionFvMesh只支持一個網格旋轉域，具體參數輸入如下圖中所示：
該算例中有四個旋轉域，因此，有四個對應旋轉的域參數字典信息。
后面修改邊界條件參數，本例中湍流模型采用kepsilon模型，因此，其邊界條件包含k和epsilon。
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。
Fluent滑移網格----物理時間步長的設定【轉】
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
展開 公轉與自轉的解決方案之一：嵌入式滑移網格
5、邊界條件設置
本例為封閉系統，為簡便起見，壁面采用默認設置，即無滑移壁面邊界。
本例需要建立兩組interface，即fluid-rotor與fluid-circle之間，fluid-circle與fluid-outer之間。如圖5所示。
圖5 建立interface對
6、其他設置
Solution methods：壓力耦合采用coupled方法。其他采用默認選項。
Solution controls：采用默認設置。
初始化：采用默認設置初始化即可。
動畫設置：可以錄制速度及壓力等物理量云圖動畫。
時間步長：Δt= (0.0349066 rad) /(2 rad/sec) = 0.0174533 sec，我們假定每時間步旋轉2°，即0.0249066rad，以最大速度2rad/s進行計算。時間步數取1800，即旋轉10圈。如圖6所示。
圖6 計算設置
8、總結
（1）這類公轉+自轉的問題，既可以使用動網格實現，也可以采用fluent中的嵌入式滑移網格實現。
（2）此例中兩區域均為旋轉運動，對于滑移網格特點，平移運動也可以實現。
（3）采用嵌入式滑移網格，避免了網格重構的網格質量損失。
展開 公轉與自轉的解決方案之一：嵌入式滑移網格
5、邊界條件設置
本例為封閉系統，為簡便起見，壁面采用默認設置，即無滑移壁面邊界。
本例需要建立兩組interface，即fluid-rotor與fluid-circle之間，fluid-circle與fluid-outer之間。如圖5所示。
圖5 建立interface對
6、其他設置
Solution methods：壓力耦合采用coupled方法。其他采用默認選項。
Solution controls：采用默認設置。
初始化：采用默認設置初始化即可。
動畫設置：可以錄制速度及壓力等物理量云圖動畫。
時間步長：Δt= (0.0349066 rad) /(2 rad/sec) = 0.0174533 sec，我們假定每時間步旋轉2°，即0.0249066rad，以最大速度2rad/s進行計算。時間步數取1800，即旋轉10圈。如圖6所示。
圖6 計算設置
8、總結
（1）這類公轉+自轉的問題，既可以使用動網格實現，也可以采用fluent中的嵌入式滑移網格實現。
（2）此例中兩區域均為旋轉運動，對于滑移網格特點，平移運動也可以實現。
（3）采用嵌入式滑移網格，避免了網格重構的網格質量損失。
展開 滑移網格劃分，從建模開始的全程操作視頻加全部文件 ￥50
滑移網格劃分，從建模開始的全程操作視頻加全部文件
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 ￥120
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
SimSolid無網格技術結構仿真競賽——來搶千元紅包雨！無網格超大模型極速仿真
參與就可以一起搶哦~帶你體驗無網格超大模型極速仿真
交流群：469098991
關于SimSolid
Altair SimSolid是專為設計工程師開發的結構分析軟件且極具創新性。它消除了傳統 FEA 中最耗時和最專業的兩項龐大任務——幾何結構簡化和網格劃分，是一場仿真變革。
本次Altair SimSolid無網格技術結構仿真競賽將面向所有參與用戶進行設計作品有獎征集，參賽人員均可免費下載SimSolid軟件試用（申請方法見文末），為了幫助大家快速入門，Altair將在技術鄰，通過全面的SimSolid 軟件介紹及專題培訓直播，結合答疑，讓設計工程師們了解并掌握軟件原理方法，使其能夠在幾分鐘甚至幾秒內完成仿真模擬復雜裝配體，快速預測產品性能。
培訓觀看地址：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/liveC10060
Altair SimSolid無網格技術結構仿真競賽
暨SimSolid試用大賽
競賽報名：http://y2ggu3e35h312l0r.mikecrm.com/CSWfk22
作品征集：2019/2/1截止
作品征集時間為：2018年12月28日-2019年2月1日，所有參加網絡研討會的用戶均可提交您的設計作品（仿真案例報告和模型），題目自擬，不限行業和主題，采用在線投稿的形式，由Altair專業評委團進行評選。
展開 仿真筆記——無網格法與無網格CFD技術
計算流體動力學從業者最頭疼的就是高質量分網問題，這通常占據整個仿真任務70%的時間。盡管在過去三十年算法的準確性和速度有了巨大進步，對復雜、真實世界模擬仿真來說，分網還是最耗時和CFD仿真過程可靠度最低的部分。無網格方法因此提供了一個可行的替代基于網格的流體計算方法，并且不需要傳統的網格結構，這樣就解決了很多分網相關的問題。下面，就來介紹當前CFD中主流的無網格方法。
什么是網格？
網格或格子定義為分析域或模型的離散單元格或單元，所有的流動變量和其他變量都在這些離散單元格中心求解。整個過程將物理域分解為更小的子域（單元/單元格）稱為分網，這些單元格分組形成邊界區域并且在這些區域施加邊界條件。不僅僅產生高質量網格并保持它是一項繁重任務，還可能有其他影響諸如：
收斂速率；
結果的準確性；
所需CPU時間。
盡管近年來有很多軟件有自動網格劃分功能，但大多數CFD從業者還是手動進行網格劃分。使用自動網格劃分方法用戶還是需要提供基本的輸入，如單元尺寸、需要劃分網格的區域、求解器來進行網格生成?？墒沁@并非對所有案例都是可行的，對復雜幾何模型難于實現自動。因此，出現了CFD分析方法中的“無網格CFD”。
什么是無網格方法
?
展開 來搶百元紅包雨——SimSolid無網格技術結構仿真競賽！無網格超大模型極速仿真
它消除了傳統 FEA 中最耗時和最專業的兩項龐大任務——幾何結構簡化和網格劃分，是一場仿真變革。
本次Altair SimSolid無網格技術結構仿真競賽將面向所有參與用戶進行設計作品有獎征集，參賽人員均可免費下載SimSolid軟件試用，為了幫助大家快速入門，Altair將在技術鄰，通過全面的SimSolid 軟件介紹及專題培訓直播，結合答疑，讓設計工程師們了解并掌握軟件原理方法，使其能夠在幾分鐘甚至幾秒內完成仿真模擬復雜裝配體，快速預測產品性能。
觀看地址：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/liveC10060
Altair SimSolid無網格技術結構仿真競賽
競賽報名：http://y2ggu3e35h312l0r.mikecrm.com/CSWfk22
作品征集：2019/2/1截止
作品征集時間為：2018年12月28日-2019年2月1日，所有參加網絡研討會的用戶均可提交您的設計作品（仿真案例報告和模型），題目自擬，不限行業和主題，采用在線投稿的形式，由Altair專業評委團進行評選。
評分規則
模型的復雜程度與簡化合理性，30%；
是否有實際的工程意義，30%；
計算結果的合理性與準確性，40%。
獎項公布：2019/3/1
最佳作品獎1名：5000元；
優秀作品獎5名：1000元；
參賽紅包基金：3000元（微信紅包，大家都可以搶哦，刺激！）
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