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基于ANSYS APDL在一定區(qū)域生成不重疊的圓用到是*dowhile循環(huán)去判斷結(jié)果，斷定兩個圓心之間的距離。 附件 隨機(jī)圓形.txt為其生成命令流

合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉(zhuǎn)后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續(xù)分析中出現(xiàn)接觸面不連續(xù)問題。使用“Repair”工具修復(fù)模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復(fù)雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細(xì)節(jié)，提升網(wǎng)格生成效率。

本例中，使用ANSYS Meshing模塊劃分，對于背景網(wǎng)格使用了局部影響體加密和膨脹層方法細(xì)化了重疊區(qū)域的網(wǎng)格，如圖8；而對于部件網(wǎng)格，添加了膨脹層方法并設(shè)置重疊區(qū)域的尺寸與背景網(wǎng)格相同。

如圖6所示內(nèi)嚙合齒輪網(wǎng)格包含3部分：背景網(wǎng)格、齒輪部件網(wǎng)格、月牙板部件網(wǎng)格，劃分時盡量保證重疊區(qū)域的網(wǎng)格均勻一致，并且重疊區(qū)域至少有四層網(wǎng)格，同時使用雙精度求解器。 圖 6. 重疊網(wǎng)格組成在Fluent中初始化之后，可以對網(wǎng)格的連接性進(jìn)行診斷，通過OversetCell Type查看是否存在孤立單元。 圖 7.

重疊網(wǎng)格區(qū)域為內(nèi)部圓柱區(qū)域。 撲翼機(jī)運動翼型命名為naca，靜止區(qū)域命名為bird。4 Fluent Meshing 設(shè)置4.1 網(wǎng)格設(shè)置采用 SCDM 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，背景網(wǎng)格與前景網(wǎng)格皆采用六面體網(wǎng)格劃分，并劃分相對應(yīng)的邊界層網(wǎng)格。

作者Cadence CFD 解決方案 概述： 對于以單元為中心的 CFD 流動求解器，使用連通性信息在重疊域中進(jìn)行插值通常會使用最小二乘法來確定插值權(quán)重。使用最小二乘法產(chǎn)生的權(quán)重不受 0 和 1 之間的限制。因此，插值可能是非單調(diào)的，并且會在解中引入新的極值，這會給 CFD 解帶來困難。

創(chuàng)建重疊網(wǎng)格交界面 在模擬過程中，在各個區(qū)域中的重疊網(wǎng)格之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。要實現(xiàn)區(qū)域彼此關(guān)聯(lián)并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，就需要在背景區(qū)域和重疊區(qū)域之間以及兩個重疊區(qū)域之間創(chuàng)建重疊交界面。 反向旋轉(zhuǎn)葉片的邊界彼此接近，在它們之間形成一個小間隙。在這個很小的間隙中至少兩到三個網(wǎng)格。要確保始終滿足此要求，必須激活邊界層收縮。

本例中，使用ANSYS Meshing模塊劃分，對于背景網(wǎng)格使用了局部影響體加密和膨脹層方法細(xì)化了重疊區(qū)域的網(wǎng)格，如圖8；而對于部件網(wǎng)格，添加了膨脹層方法并設(shè)置重疊區(qū)域的尺寸與背景網(wǎng)格相同。

考慮到二次開發(fā)的實現(xiàn)，應(yīng)簡化建模操作，不妨設(shè)為半圓柱并進(jìn)行partition操作（見圖6）。為創(chuàng)建重疊網(wǎng)格區(qū)域并設(shè)置耦合歐拉-拉格朗日接觸，兩模型應(yīng)有重合區(qū)域，故取分割面位置由內(nèi)靠近整流罩蒙皮內(nèi)表面。 圖5 圖6 采用理想氣體狀態(tài)方程（2）式描述流體材料的屬性 (2)選擇Abaqus材料庫EOS模型中的Ideal Gas類型（見圖7）。

Fluent中的網(wǎng)格自適應(yīng)方法 該方法首先需要在原始（粗）網(wǎng)格上進(jìn)行相應(yīng)的仿真求解，得到（或者接近）收斂的結(jié)果后，通過標(biāo)記的方式來獲取大梯度變量的位置。之后可以自動進(jìn)行該位置的體網(wǎng)格加密，而且支持多次體網(wǎng)格反復(fù)加密，無需開啟前處理器進(jìn)行網(wǎng)格劃分，所有的流程都在Fluent求解器中完成。

小時候，不懂時，拼命的點頭。長大后，深知時，卻努力的搖頭。今天我們主要給大家?guī)?Fluent Meshing 中的多域（Multizone）網(wǎng)格。

在傳熱學(xué)書籍中，我們都學(xué)習(xí)過一節(jié)“熱傳導(dǎo)問題的數(shù)值求解”，在數(shù)值求解時很重要的一步是我們要將“區(qū)域離散化” 這一步就是將物理模型劃分為一個個的小節(jié)點，然后再對微分方程進(jìn)行處理。“區(qū)域離散化”這樣短短五個字的步驟被稱為畫網(wǎng)格，上面提及的軟件中Mesh、ICEM-CFD、Gambit都是畫網(wǎng)格的軟件。單一個畫網(wǎng)格有如此多的軟件，足以說明網(wǎng)格劃分的重要性。

STAR-CCM+提供了多種方法來處理葉輪的旋轉(zhuǎn)：</p><p>&nbsp;&nbsp;· Rigid Body Motion剛體運動（等同于Fluent滑移網(wǎng)格（Sliding Mesh）)：最精確的方法，葉輪區(qū)域實際旋轉(zhuǎn)，與靜止區(qū)域通過交界面進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。適用于瞬態(tài)模擬，能準(zhǔn)確捕捉葉輪通過的瞬時效應(yīng)（如功耗脈動），但計算成本最高。

修剪接觸的設(shè)置是通過縮減傳遞到求解器的接觸單元的數(shù)量來提高收斂的效率。默認(rèn)設(shè)置下被設(shè)置為Program Controlled ，軟件采用自動算法進(jìn)行控制，一般會選擇修剪，但是手動設(shè)置接觸條件時會不進(jìn)行修剪；當(dāng)修剪設(shè)置為on時，軟件會檢查輸入文件中源面單元和目標(biāo)面單元之間的距離，在容差范圍內(nèi)源面單元和目標(biāo)面單元才會寫入文件進(jìn)行求解，否則不寫入求解文件；當(dāng)修剪接觸設(shè)置為off時，不進(jìn)行接觸修剪。

我們將界面分成了9個部分，這9個部分代表著Fluent的不同區(qū)域的作用，其中部分作用有重疊</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<strong>首先是1、2、3這三個部分</strong>，這三個部分被稱為功能樹，一般來說，對Fluent進(jìn)行設(shè)置主要在這三個部分中進(jìn)行，而且一般按照這樣的順序設(shè)置即可。

本案例利用Fluent重疊網(wǎng)格與UDF,對NACA0012翼型擺動的氣動特性展開仿真。該案例所用模型為假設(shè)模型，僅作計算設(shè)置參考。通過此案例后續(xù)可以對不同初始迎風(fēng)角度、不同模型、不同速度等工況展開類似仿真計算。 1 UDF說明 在本研究中采用重疊網(wǎng)格模型對NACA0012翼型俯仰運動進(jìn)行模擬。

本例僅能展示PERA SIM Fluid流體分析軟件的部分功能，還有很多功能有待感興趣的工程師進(jìn)一步地嘗試開發(fā)。作者：安世亞太流體高級工程師 陳瑞