CFD FSI的案例
基于CFD和FSI的擺線泵仿真分析
首先基于COMSOL軟件建立了擺線泵的模型，對旋轉域采用動網格技術，流固耦合界面進行設置，設置相應的邊界條件后對泵進行CFD和FSI仿真，并與試驗結果進行對比。結果表明：FSI的仿真的流量平均值均更接近試驗的結果，FSI出口處流量脈動率最大；FSI和試驗的出口壓力平均值均低于CFD的仿真值，且CFD和FSI的壓力均值更接近實際出口邊界設置。通過對比內外轉子間流體域某一截面速度和壓力得出：在吸油區域計算得到的負壓CFD大于FSI，計算得到的速度CFD小于FSI；在排油區計算得到的正壓力CFD大于FSI，計算得到的速度CFD小于FSI的結果。在內外轉子與流體耦合界面某點處CFD的壓力隨時間的波動值均大于FSI的壓力值。通過對比發現耦合對計算結果有很大的影響，對泵進行流固耦合分析使得分析結果更加真實，更有利于對泵的流場和轉子動力學特性進行分析。
展開 簡易水塔流固耦合減震分析
此時人工定義流固耦合界面也沒用，這和CFD FSI界面是不一樣的，幫助文件用了“all must be compatible”對此進行界定約束。
3、勢流單元因無粘性考慮，加之其為無旋流體，和FSI的穩流、湍流模型有差異，但是對儲液容器這類問題應該還是有很大適應性的。
4、如果考慮流體作用和容器的剛度匹配，可以通過流固耦合再現“象足效應”。
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模型網格.rar
模型幾何.rar
簡易水塔流固耦合減震分析
此時人工定義流固耦合界面也沒用，這和CFD FSI界面是不一樣的，幫助文件用了“all must be compatible”對此進行界定約束。2 q6 w3 E% a" l
3、勢流單元因無粘性考慮，加之其為無旋流體，和FSI的穩流、湍流模型有差異，但是對儲液容器這類問題應該還是有很大適應性的。
4、如果考慮流體作用和容器的剛度匹配，可以通過流固耦合再現“象足效應”。
模型網格.rar
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【重磅】TCFD軟件全面升級為TCAE，支持流固耦合仿真計算
數值模擬順序如下：模型→CFD網格→FEA網格→CFD模擬→FSI→FEA模擬→報告。軟件中TMESH模塊創建適用于CFD和FEA的網格從而為仿真做準備。TCFD模塊運行CFD模擬并輸出CFD結果報告。TFEA模塊進行FSI轉換，運行FEA模擬，并輸出FEA結果報告。由于模型為對稱模型，仿真中采用一半模型進行計算。
CFD網格
在軟件TMESH模塊中創建了CFD的計算網格。流體域模型采用笛卡爾網格作為初始背景網格，并根據模型進行貼體細化處理，并添加邊界層網格，最終流體域共生成了489,620個網格。
流體域模型及網格情況如下：
FEA網格
在軟件TMESH模塊中創建了FEA的計算網格
點數：63135
最短邊：0.000378[mm]
邊緣之間最大角度：145.514 [deg]
元素數：189666
最長邊：0.010111[mm]
面之間的最小角度：4.94836 [deg]
表面元素數量：124742
邊緣之間的最小角度：6.97633 [deg]
面之間的最大角度：169.359 [deg]
CFD數值模擬建立
CFD仿真由TCAE軟件中TCFD模塊進行。
展開 
Delaunay 細化網格生成
使用 Delaunay 細化網格生成捕獲流固耦合
對于復雜的幾何形狀，Delaunay 細化網格生成有助于在 CFD 模擬中捕獲流固耦合 (FSI)。FSI 分析在流體動力學中很重要，可以理解復雜的流體流動及其對固體結構變形的影響。可以使用以下方法在網格中生成和細化流體域和固體域的相互作用：
離散化域。使用 Delaunay 三角剖分為整個流域生成粗網格。
執行網格細化。在 Delaunay 細化網格生成之后，向網格添加額外的節點以優化分辨率并提高流體網格的質量。
為實體結構生成網格。這可以使用專門的方法來完成，例如自適應 ALE* 網格劃分或其他可以捕獲實體結構變形的方法。
結合流體和固體結構網格。定義適當的界面和邊界條件以組合兩個域。
執行模擬。使用適當的 FSI 算法（例如 ALE*、CEL* 或 IBM*）。
*ALE - 任意拉格朗日-歐拉*CEL - 耦合歐拉-拉格朗日*IBM - 浸沒邊界法
使用 Delaunay 細化網格生成優化 CFD 中的 FSI 模擬
Delaunay 細化是捕獲流體-表面相互作用的復雜細節的有效方法。CFD 工具可以生成帶有 Delaunay 三角剖分的初始粗網格，可以通過向網格添加節點和元素來圍繞實體結構對其進行細化，以實現最佳網格分辨率。CFD 工具通常提供專門的模擬選項，例如 ALE，它允許網格移動和變形以解決由于流體力引起的實體結構變形。
這種變形可以在 CFD 工具中可視化，以了解流動行為。網格運動的程度可以通過求解與網格相關的偏微分方程來計算。系統設計人員更喜歡使用 Cadence 的 CFD 求解器來計算這些用于網格細化的控制方程。
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