滑移網格
關注創建者：藍威技術 創建時間：2016-12-08
滑移網格的視頻教程
fluent滑移網格應用實例
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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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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基于動參考系法(MRF/滑移網格)+DPM模型的植保無人機螺旋槳下洗和噴霧仿真
包括： 滑移網格計算旋轉機械（螺旋槳）的方法； 軌跡追蹤的scene動畫設置； 動畫設置的注意點和動畫輸出；
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滑移網格的實例教程
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 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 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 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。
滑移網格的相關專題、標簽、搜索
滑移網格的最新內容
當前工業界針對該類問題的主流處理模型主要分為兩類：瞬態滑移網格模型（Sliding Mesh Model, SMM）與穩態多重參考系模型（Multiple Reference Frame, MRF）。
VOF + 能量方程（β）：支持溫度相關物性，沸騰、傳熱等復雜問題；傳熱與輻射：殼體導熱、滑移網格下 S2S 輻射、環境輻射模型等
3. 工程實用性與建模穩定性改進。新的 LES 壁面函數、k-ω SST / GEKO 近壁處理，對網格要求更友好
4. 自動化、Web UI 與 PyFluent 生態持續強化。
4、求解器升級
旋轉機械滑移網格優化：AICFD 2026R1優化了高精度瞬態滑移網格算法，采用交界面布爾運算與動態守恒插值法，確保通過旋轉-靜止交界面的通量嚴格守恒，提升風扇、渦輪、泵等旋轉機械瞬態模擬的精度與穩定性。
材料模型及多組分輸運增強：新增多種密度、比熱、動力粘度及熱導率模型，覆蓋理想氣體、多項式、分段線性等工程常用形式。
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。
待大家掌握動網格、滑移網格兩種制動過程的仿真之后，再分別展開熱仿真的耦合教學。本案例采用800mm的車輪，600mm的制動盤，以100m/s的速度、5m/s^2的制動加速度為計算工況，展開了相對應的制動過程仿真計算。
1 workbench 設置
本案例具體設置如下圖，由于幾何較為復雜，因此首先在a中對車輪與制動盤進行了建模，然后分別劃分平移運動區域、旋轉運動區域和靜止域。
本案例利用Fluent中的6DOF模型與滑移網格，對垂直軸風力機被動旋轉展開了相關仿真計算，本案例僅進行了簡單的教學演示，依據該案例的設置方法，后續可以對不同的垂直軸風力機展開更為精準復雜的仿真計算。
STAR-CCM+提供了多種方法來處理葉輪的旋轉：</p><p> · Rigid Body Motion剛體運動（等同于Fluent滑移網格（Sliding Mesh）)：最精確的方法，葉輪區域實際旋轉，與靜止區域通過交界面進行數據交換。適用于瞬態模擬，能準確捕捉葉輪通過的瞬時效應（如功耗脈動），但計算成本最高。
，分離開葉輪和蝸殼網格，用于滑移網格的計算。
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。
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。
