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1.2 流體域抽取創建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準備”選項卡，使用“外殼”工具沿風機周圍生成長方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數值。建議尺寸為風機幾何的20-30倍。拉伸操作時勾選“No Merge”選項，避免流體域與固體區域自動合并，確保后續邊界條件獨立設置。 右鍵單擊塔筒或葉片，選擇抑制固體區域，僅保留流體域。

2.在使用*DATABASE_BINARY_FSIFOR時需要注意的是，需要在計算的時候增加一個命令來給fsi文件命名，如果沒有，就不會輸出這個后處理文件，如圖3所示 圖1 *DATABASE_FSI 圖2 **DATABASE_BINARY_FSIFOR

本案列中對于瓣膜和血管壁均采用超彈性材料模型，難點在于當瓣膜在壓力驅動下張開時，會帶動流體網格產生較大的變形，通常為避免網格拉扯出現負體積，一般結合動網格，例如Comsol動網格。

圖5 流體域和固體域邊界圖示 四、網格劃分 雙擊A3 打開Meshing 模塊，網格劃分主要有三部分，選定固體域定義網格方法為Automatic Method，選定流體域定義網格方法同樣為

交界面處應滿足流體與固體的位移、熱流量、溫度、應力等相等。無人機葉片雙向流固耦合分析采用多面體網格對流體域劃分網格，四面體網格對固體域劃分網格，流體域的求解采用有限體積法，固體域的求解采用有限元法。以流場穩態計算結果作為初場，時間步的選取依賴葉片固有頻率，綜合考慮固體域和流體域對時間步長的特殊需求，這里選取時間步長為1e-4s。

本文將執行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進行流體域的建立和CFD網格劃分，然后導入至Fluent求解器進行流場計算，得到流體與固體界面的壓強信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結構網格上，并使用Optistruct求解器進行結構力學分析。

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

當共軛傳熱模塊關閉時，階梯函數H在流體域內為1，在固體域內為0（如果不打開TSolid功能）。當開啟共軛傳熱模塊時，階梯函數H為固體階梯函數和流體階梯函數的復合，即在全體計算域內皆是1，因此固體和流體內的溫度場同時求解。

同時考慮流體域和固體域，以實現兩者之間的共軛傳熱問題。 4.1 流體模型 采用專業的網格生成軟件SCORG進行雙螺桿轉子部分流體域的網格劃分。在SCORG中根據不同的旋轉角度創建了一系列的轉子網格文件。通過Simerics-SCORG網格接口將轉子網格文件讀入求解器，而流體域的吸入端和排出端則使用Simerics二叉樹非結構化網格生成器來劃分網格。

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。

然后在scense中選擇顯示衍生體部件就可以在右側視圖中看到內部的網格結果，即圖3。在這個圖中也可以看見內部流體域網格也生成了邊界層網格，效果還是不錯的。 下面就需要創建物理連續體了。同樣是創建2個，1個賦予管道，另一個賦予流體，1個選擇流體，一個選擇固體，并且可以選擇固體的換熱方式，即使對流，還是絕熱等。這些參數可以在左下角的property中進行設置。

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、動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。上一節已經展開了制動過程的教學，因此本節展開熱仿真的耦合教學。1 workbench 設置與 Fluent 動網格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 相比，增加了一個模塊，是用來劃分固體域網格。

固體域激活的模型如圖4所示。圖4 固體域所用模型定義可壓縮流體的狀態方程，流體密度由聲壓和聲速計算得出。流體特性需要用Field Functions定義，包括流體密度、水聲速和密度-壓力導數，如表2所示。注意：需要激活可壓縮才能出現完整的屬性界面：Continua > Fluid Physics > Models >User Defined EOS node.

計算流體力學（ CFD ）模型的質量通常由求解問題時所采用的網格質量決定。優質的網格有助于模型收斂、降低內存需求，最終得到精確的解。因此，在求解 CFD 問題時，值得我們投入時間和精力認真創建網格。在本篇文章中，我們將介紹影響網格質量的各種因素，以及如何準備用于網格劃分的流體流動模型的幾何結構。

完成幾何修復后，進入計算域定義階段。采用Enclosure功能構建長方體外流場域，其邊界距離無人機表面需保持一定長度以消除邊界效應。對于包含發動機進氣道的內流場，需封閉進排氣口形成獨立流體域。此時通過在機身內部指定流體域標記點，結合Wrap功能生成包裹網格，該過程需調整包裹增長率至1.3以避免機翼尖端（厚度僅0.8mm處）的網格穿透現象。

通常，需要在模型中反映如何在空間中支撐固體。例如，需要對固定或限制在沿某些方向移動的固體的任何部分都進行建模。這些約束將影響固體的振動行為，因此不能忽略。但是，對于這個概念性示例，我們將保持簡單并使用默認值。 讓我們轉到網格劃分部分。波動問題的網格劃分經驗是每個波長中至少有五到六個二階網格單元，以便得到解析波。

在本實例中，使用一個管道結構模型，如圖1所示，介紹兩種使用SpaceClaim進行管道內流體域抽取的方法，可以為后續的流體網格的劃分打好基礎。

10 結構模型設置 （1）雙擊B5欄Model項，進入Static Structural界面，在該界面下進行模型的網格劃分和模型設置。（2）在Geometry中，右鍵單擊流體域幾何體選擇Suppress Body禁用流體域。（3）單擊選擇固體域，在Material中，Assignment選擇Stainless Steel。

仿真中采用了兩個獨立的模型:流體域模型和固體域模型。兩個模型之間的耦合傳熱是通過迭代過程耦合在一起的。 在流體模型中，采用網格生成軟件SCORG對雙螺桿轉子部分進行網格劃分。SCORG為不同旋轉角度的轉子創建了一系列網格文件。通過Simerics - SCORG網格接口將轉子網格文件讀入求解器。利用Simerics二叉樹非結構化網格對流體域的進出口進行網格劃分。

流體力學是力學的一個重要分支，它主要研究流體本身的靜止狀態和運動狀態，以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動的規律。