周期边界条件

周期边界条件
周期边界条件

周期边界条件

aresaran

(答网友问)

(1)、究竟什么是"周期性边界条件"?如何去定义它的,为什么要引入这样一个定义。

周期边界条件源于这样的问题:宏观结构的信息不足以描述问题的细节,所以引入微观结构的信息来统计物质的宏观性质。周期边界条件广泛用于molecular dynamics & micromechanics.

Fig1.细观力学的RVE 代表单元

尽管目前计算机的运算速度极大提高,但是仍然不能够用于进行大规模的宏微观联合计算。

因此引入了代表单元的概念,代表单元RVE 就如同是一个打开微观世界的一个窗口,看到的只是窗户里面的东西,我们假设整个微观世界是统计均匀的,因此无限量的复制了这个窗口,就可以得到所有微观信息。当然这个代表单元有要求,如上图,宏观结构尺寸远远尺寸,但是这个达标单元的尺寸又要能

足够多的包含微观颗粒的信息,有代表性,所以要求l L >>l A <<这是个一般性定义。

(2)、"周期性边界条件" 是不是只是在处理复合材料问题时才用,而且从众位大侠的讨论中似乎让我觉得这有点像"子结构"?

Fig2. 2D or 3 D RVE

子结构和代表单元根本不在一个层次上,RVE 的建模与普通建模没什么区别,当然你想得到随机的微观结构,就需要用外部程序比如matlab 书写相应的inp 文件。

Fig3. Ref. Frederic Feyel. Multiscale elastoviscoplastic analysis of composite

structures. Computational Materials Science,1999,16: 344~354

2FE

子结构模型适合多尺度计算。如图三,是一个发动机叶片,局部区域希望能够用细观微结构描述,其余结构希望是均匀材料。

这个问题的模型就可以将复合材料区域SiC/Ti 用子模型/子结构实现代表单元,子结构传递边界条件给代表单元, 实现微观和宏观的关联。

(3)、"周期性边条"是不是"旋转周期结构"里所需施加的边界条件? 对于复合材料层合壳体结构的旋转周期结构,相当于直角坐标周期结构的球坐标变换,物理意义等同。

(4)、为什么有些"轴对称单元"也在用这个?

因该是指对称性条件和周期性条件的关系,下面的例子会给出解释。

【1】周期边界条件的推导实例:

ij 是边界上施加的的宏观应变条件 Displacement BC.

j ij i i l x u y u ε+=)()(

Traction BC.

)()()()(x n x y n y j ij j ij σσ?=

【2】周期边界条件的推导实例:

定义:对称性投影矢量:

j i ij ij n n P 2?=δ

i n 是面法向 and

???

???=11ij δ此例:

T i n )0,1(=[]???????=?????????????=??????????

???=1100012110101211ij P 对称性条件:

)()(y u P x u i ij i =

)()()()(y n y P x n x j ij ij j ij σσ=

y x ,是边界上2点,例如A 和B 。

Notes:

此问题同时再应用周期边界条件,得到复制的代表单元。

COMSOL周期性边界条件的应用

COMSOL周期性边界条件的应用 在将真实的物理问题转化为仿真模型时,为了通过有限的计算资源获得尽可能高的计算精度,模型简化是必要的。模型简化的前提是所模拟的物理问题具有结构、材料属性及边界条件的对称性或均匀性,以此为基础,可通过特定的方程及边界条件建立模型,例如降维方程,镜像/周期性/旋转对称边界条件,或根据工程经验将某些计算域简化为边界等等。 当处理空间或时间上具有周期性的物理问题时,采用周期性边界条件(Periodic/Cyclic Condition),可将复杂结构的模拟简化为周期单元,在不失精确度的前提下,大大降低计算量。 COMSOL提供的周期性边界条件包括四种类型: ?连续性周期边界(Continuity),指在源和目标边界上的场值相等; ?反对称周期边界(Antiperiodicity),源和目标边界上场值符号相反; ?弗洛奎特周期性边界(Floquet periodicity),源和目标边界上场值相差一个位相因子,位相因子由波矢和边界相对距离确定。Continuity和Antiperiodicity边界可以认 为是Floquet periodicity边界在位相分别为0和π情况下的两个特例。 ?循环对称性边界(Cyclic Symmetry),源和目标边界上场值相差一个位相因子,位相因子由计算域所对应的扇形角和角向模式数决定。 以下是几个典型应用: 1.微纳光学领域内的光子晶体(Photonic Crystal)、表面等离子体激元(Surface Plasmon) 阵列结构及超材料(Metamaterial),这几种结构均由空间上周期性重复的散射体构 成,当计算透射率及能带结构时,常常可采用Floquet perioidcity边界将结构简化。 超材料能带分析 Metamaterial.mph 2.作为压电传感器件的声表面波器件(Surface Acoustic Wave, SAW)的本征频率问题 计算。

fluent边界条件(二)

周期性边界条件 周期性边界条件用来解决,物理模型和所期待的流动的流动/热解具有周期性重复的特点。FLUENT提供了两种类型的周期性边界条件。第一种类型不允许通过周期性平面具有压降(对于FLUENT4用户来说:这一类型的周期性边界是指FLUENT4中的圆柱形边界)。第二种类型允许通过平移周期性边界具有压降,它是你能够模拟完全发展的周期性流动(在FLUENT4中是周期性边界)。 本节讨论了无压降的周期性边界条件。在周期性流动和热传导一节中,完全发展的周期性模拟能力得到了详尽的描述。 周期性边界的例子 周期性边界条件用于模拟通过计算模型内的两个相反平面的流动是相同的情况。下图是周期性边界条件的典型应用。在这些例子中,通过周期性平面进入计算模型的流动和通过相反的周期性平面流出流场的流动是相同的。正如这些例子所示,周期性平面通常是成对使用的。 Figure 1: 在圆柱容器中使用周期性边界定义涡流 周期性边界的输入 对于没有任何压降的周期性边界,你只需要输入一个东西,那就是你的所模拟的几何外形是旋转性周期还是平移性周期。(对于有周期性压降的周期流还要输入其它的东西,请参阅周期性流动和热传导一节。) 旋转性周期边界是指关于旋转对称几何外形中线形成了一个包括的角度。本节中的图一就是旋转性周期。平移性周期边界是指在直线几何外形内形成周期性边界。下面两图是平移性周期边界:

Figure 1: 物理区域 Figure 2: 所模拟的区域 对于周期性边界,你需要在周期性面板(下图)中指定平移性边界还是旋转性边界,该面板是从设定边界条件菜单中打开的。 Figure 3: 周期性面板 (对于耦合解算器,周期性面板中将会有附加的选项,这一选项允许你指定压力跳跃,详细内容请参阅周期性流动和热传导一节。) 如果区域是旋转性区域,请选择旋转性区域类型。如果是平移性就选择平移性区域类型。对

[考试]在fluent中修改周期性边界条件

[考试]在fluent中修改周期性边界条件中国振动联盟 标题: 在fluent中修改周期性边界条件,怎么不对啊 [打印本页] 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 09:39 标题: 在fluent中修改周期性边界 条件,怎么不对啊 我是在fluent主界面输入命令:grid mod check,然后回车,得到periodic zone[()],我再输入3,回车,shadow zonezone[()],我再输入10,回车,得到Rottional periodic,(if no,translational)[yes],然后回车,得到Create periodic zones?[yes],然后回车,得到zone 3;matched 0 out of 10854 faces. zone 10:matched 0 out of 10854 faces. Error: Failed to make zones periodic.ERROE:object:#f.请教各位了,着急啊~~~ 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 09:51 回复 1 # skgk-qqq 的帖子 各位大哥,帮帮忙啊,着急啊 作者: Seventy721 时间: 2012-2-26 11:01 大概是因为你的两个periodic面上的网格不完全一致,导致不能match。这两 个面的几何尺寸和网格划分必须完全一致。建议划分网格之前在两个面上建立 hard link,这样网格就会完全一样了。如果还不行就调整判断网格差异的tolerance,我记得用户手册里有说明,你找找看。 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 16:15 回复 3 # Seventy721 的帖子 我已经建立了link了啊,经过网格检查,网格单元数量也是一致的,而且输 出meh文件也正确,请问怎么调整tolerance啊,着急啊

周期边界条件

周期边界条件 aresaran (答网友问) (1)、究竟什么是"周期性边界条件"?如何去定义它的,为什么要引入这样一个定义。 周期边界条件源于这样的问题:宏观结构的信息不足以描述问题的细节,所以引入微观结构的信息来统计物质的宏观性质。周期边界条件广泛用于molecular dynamics & micromechanics. Fig1.细观力学的RVE 代表单元 尽管目前计算机的运算速度极大提高,但是仍然不能够用于进行大规模的宏微观联合计算。 因此引入了代表单元的概念,代表单元RVE 就如同是一个打开微观世界的一个窗口,看到的只是窗户里面的东西,我们假设整个微观世界是统计均匀的,因此无限量的复制了这个窗口,就可以得到所有微观信息。当然这个代表单元有要求,如上图,宏观结构尺寸远远尺寸,但是这个达标单元的尺寸又要能 足够多的包含微观颗粒的信息,有代表性,所以要求l L >>l A <<这是个一般性定义。 (2)、"周期性边界条件" 是不是只是在处理复合材料问题时才用,而且从众位大侠的讨论中似乎让我觉得这有点像"子结构"? Fig2. 2D or 3 D RVE

子结构和代表单元根本不在一个层次上,RVE 的建模与普通建模没什么区别,当然你想得到随机的微观结构,就需要用外部程序比如matlab 书写相应的inp 文件。 Fig3. Ref. Frederic Feyel. Multiscale elastoviscoplastic analysis of composite structures. Computational Materials Science,1999,16: 344~354 2FE 子结构模型适合多尺度计算。如图三,是一个发动机叶片,局部区域希望能够用细观微结构描述,其余结构希望是均匀材料。 这个问题的模型就可以将复合材料区域SiC/Ti 用子模型/子结构实现代表单元,子结构传递边界条件给代表单元, 实现微观和宏观的关联。 (3)、"周期性边条"是不是"旋转周期结构"里所需施加的边界条件? 对于复合材料层合壳体结构的旋转周期结构,相当于直角坐标周期结构的球坐标变换,物理意义等同。 (4)、为什么有些"轴对称单元"也在用这个? 因该是指对称性条件和周期性条件的关系,下面的例子会给出解释。 【1】周期边界条件的推导实例: ij 是边界上施加的的宏观应变条件 Displacement BC. j ij i i l x u y u ε+=)()( Traction BC. )()()()(x n x y n y j ij j ij σσ?=

晶格振动、金属电子论、能带理论三个地方都用到了周期性边界条件

1.固体物理教材在晶格振动、金属电子论、能带理论三个地方都用到了周期性 边界条件,试比较其异同并阐述你的理解。 周期性边界条件是边界条件的一种,反映的是如何利用边界条件替代所选部分(系统)受到周边(环境)的影响。可以看作是如果去掉周边环境,保持该系统不变应该附加的条件,也可以看作是由部分的性质来推广表达全局的性质。 周期性边界条件的引入有两个目的:在粒子的运动过程中,若有一个或几个粒子跑出模型,则必有一个或几个粒子从相反的界面回到模型中,从而保证该模拟系统的粒子数恒定;计算原子间作用力的时候采取最近镜像方法,这样模型中处于边界处的原子受力就比较全面,从而消除了边界效应。这种方法在计算机分子动力学模拟中使用非常广泛。 由此,在讨论晶格振动、金属电子论、能带理论的周期性边界条件时只是在不同的范围中周期性边界条件具体的定义、应用以及意义。 晶格振动的周期性边界条件:由N个原子组成一个模型——原子数目有限,但各原子完全等价。第j个原子的运动与第 mN+j个原子的运动情况完全一样。对于原子的自由运动,边界上的原子与其它原子一样,无时无刻不在运动,对于有N个原子原子链,硬性设定u1=0,uN=0的边界条件是不符合事实的。其实不论什么边界条件都与事实不符合,但为了求近似解,必须选取一个边界条件,晶格振动谱的实验测定是对晶格振动理论的最有力验证,周期性边界条件是晶格振动理论的前提条件。 金属电子论的周期性边界条:.金属中自由电子气应该服从量子力学规律,在保留独立电子近似和自由电子近似基础上应通过求解薛定愕方程给出电子本征态和本征能量,从而来解释金属性质。我们把自由电子气等效为在温度 T=0K,V =L3的立方体内运动的 N个自由电子。独立电子近似使我们可以把 N个电子问题转换为单电子问题处理。要计算一系列想关函数都与波矢 k有关。波矢 k 的取值要由边界条件决定,边界条件的选取既要反映出电子是在有限体积中运动的特点,又要在数学上便于操作,因此,类似于晶格振动是的情况,周期性边界条件(Born-Karman边界条件)是人们通常采用的最适合的方法。 能带理论的周期性边界条件:能带论的基本出发点是认为固体中的电子不再是完全被束缚在某个原子周围,而是可以在整个固体中运动的,称之为共有化电子。但电子在运动过程中并也不像自由电子那样,完全不受任何力的作用,电子在运动过程中受到晶格原子势场和其它电子的相互作用。能带理论是基于三个基本(近似)假设:1)Born-Oppenheimer 绝热近似:离子的波函数与电子的位置及状态无关:多粒子问题→多电子问题2)Hatree-Fock平均场近似:忽略电子与电子间的相互作用,用平均场代替电子与电子间的相互作用:多电子问题→单电子问题。3)周期场近似:单电子问题→单电子在周期场中运动问题。由于这三个基本假设,每个电子都处在完全相同的严格周期性势场中运动,因此每个电子的运动都可以单独考虑。在计算电子运动的薛定谔方程时,由于势场的周期性反映了晶格的平移对称性,可定义一个平移算符,为了确定平移算符的本征值,引入周期性边界条件。

ABAQUS旋转周期对称边界条件的设置

ABAQUS旋转周期对称边界条件的设置 旋转周期对称设置包括:旋转周期对称设置,外加主面上的对称面约束,两者一起构成旋转对称的边界条件。下面所述的两种方法是仅针对旋转周期对称的设置。 两种方法: 1)修改inp文件: 找到*End Assembly,将之替换为 *TIE,CYCLIC SYMMETRY,NAME=TIE-CYCLIC Surf-Cylic-SLAVE,Surf-Cylic-MASTER ** *End Assembly ** *CYCLIC SYMMETRY MODEL,N=60 0,0,0,0,0,1 --------------------------- 上面设置中包括:主面的设置,从面的设置,模型周期的数目,以及旋转轴。因此需要建立这两个面的集合:Surf-Cylic-MASTER,Surf-Cylic-SLAVE。N=60表示有60个。0,0,0为旋转轴的起点,0,0,1为旋转轴的终点。 2)直接在前处理cae中设置 首先,建立主面和从面的集合,便于选取; 其次,为旋转轴的起点和终点建立参考点(RP),旋转轴一定要设在整个模型的旋转中心上;参考点可通过输入坐标的方式建立。注意:其他方式建立点都不可行,以下详述。 最后,输入周期的数目,本模型为整体模型的多少分之一,即输入倒数即可。 以上步骤参见下图。 【旋转轴起点和终点的建立】 1)除参考点以外其他的建点的方式不行,比如建立datum point,无法在viewport中直接选中,同样建立集合时也选不中datum point。 2)使用attachment point建立的点虽然可以直接在viewport中选中,建立集合时也可选中,但无法写入inp文件,当write inp 文件时就造成cae崩溃直接退出软件! 总之,旋转轴的设置,直接在前处理cae界面中设置,不如直接在inp文件中修改方便!因为修改inp旋转轴只要直接给定起点和终点坐标就OK,省去先建立RP点的步骤。 【主面上设置对称面】 在边界条件中选对称面设置即可。先要建立一个柱坐标系为好。将柱坐标系的Z轴建在旋转中心上,R轴在模型两对称侧面的平分线上,T轴即自动建好为切线方向。对称边界设置时,选取之前建立的主面,方向为U2=UR1=UR3=0,此即为T轴为对称面的法线方向。 【补充说明】 对于一个具体的部件,除上述约束外,根据实际情况还需加上其他约束条件避免存在任何刚体位移的出现。如Z向(轴向)上避免刚体位移,径向上避免刚体位移。 下文算例中的详情看文末的总结。

周期性非稳态导热

周期性边界条件下的非稳态导热 ——边界条件作周期性变化,从而引起物体周期性加热或周期性冷却 重点:周期性非稳态导热的基本特征及其影响因素 特例:半无限大物体中的周期性不稳态导热 边界条件:)cos(βωτ-+=+w w w t t t 此时,物体中的温度分布由三部分组成:瞬变分量(随时间的延续而迅速消失);稳态分量(即w t -,是一个常量);准稳态分量(是叠加在w t -上的简谐波) 其中,准稳态分量(简谐波)为:)cos(φβωτθθ --=+x 其中:波幅 )2ex p(x a t w x ω θ-=++,随深度x 的增加,波幅按指数规律迅速衰减(推 进波的特点),材料的热扩散率a 越大,衰减越慢; 滞后角 x a 2ω φ=,随深度x 的增加,滞后角增大;而在同一深度处,材料的热 扩散率a 越大,滞后角越小。 波动频率 π ω2,频率越高,波幅衰减越快,滞后角越大,温度波动可以察觉的透入深度则越小(这一特性称为热工对象的高频滤波性)。 温度波在半无限大物体中的传播特性 另外,波速0 2τπa v =:表明,波速只取决于波动周期0τ和材料的热扩散率a ,而与时间 无关。(a 大,波速亦大;0τ大则波速小)

峰值滞后时间x a 2/10)(21πττ=?:表明深度x 处的温度波滞后于表面温度波的时间; x 处的温度达到峰值的时间也比表面温度达到峰值滞后同样的时间 结论: 半无限大平壁周期性变化边界条件下的温度波:空间上呈周期性变化且振幅衰减,时间上呈周期性变化且相位延迟; 在周期性变化的边界温度作用下半无限大介质中的温度波在深度方向呈现衰减和延迟。当介质的热扩散率a 越大,衰减越慢(温度波的衰减度和延迟时间均减小); 确定材料中温度波的频率越高,则温度波的振幅沿传播方向衰减越快,滞后角越大——高频滤波性。 波速只取决于波动周期0τ和材料的热扩散率a ,而与时间无关——a 大,波速亦大;0τ大则波速小) 峰值滞后时间与温度波滞后时间相同(同一位置处,a 大,滞后少;0τ大则滞后多) 一、数学模型及分析解 数学模型: (初始条件和边界条件合二为一) 温度分布: 边界处热流通量: 二、换热特征分析 1、温度波的衰减: ,定义衰减度: 温度波衰减的影响因素 ①热扩散率a:热扩散系数大,波的衰减缓慢; ②温度波周期T:波动的周期越短,振幅衰减越快,所以日变化温度波 比年变化温度波衰减得快得多。 ③传播距离x:温度波影响越深入,波的衰减越缓慢。 2、温度波的时间延迟:体现为落后一定的相位角。 时间延迟: 温度波时间延迟的影响因素

周期性边界条件

如果我们计算的流动或者热场有周期性重复,或者几何边界条件周期性重复,就形成了周期性流动。FLUENT 可以模拟两类周期性流动问题。第一,无压降的周期性平板问题(循环边界);第二,有压降的周期性边界导致的完全发展或周期性流向流动问题(周期性边界)。 流向周期性流动模拟的条件: 1, 流动是不可压的 2, 几何形状必须是周期性平移 3, 如果用coupled solver 求解,则只能给定压力阶跃;如果是Segregated solver ,可以给定 质量流率或者压力阶跃。 4, 周期性流动中不能考虑进口和出口有质量差,也不考虑过程中的额外源项或者稀疏相源 项。 5, 只能计算进口出口没有质量流率变化的组分问题。但不能考虑化学反应。 6, 不能计算稀疏相或者多相流动问题。 如果在这过程中计算有换热问题,则还必须满足以下条件: 1, 必须用segregated solver 求解 2, 热边界条件必须是给定热流率或者给定壁面温度。对于一个具体的问题,热边界条件只 能选择一个,而不能是多热边界条件问题。对于给定温度热边界条件,所有壁面的温度必须相同(不能有变化)。对于给定热流率边界条件,不同壁可以用不同值或曲线来模拟。 3, 对于有固体区域的问题,固体区域不能跨越周期性平板。 4, 热力学和输运特性(热容,热导系数,粘性系数,密度等)不能是温度的函数(所以不 能模拟有化学反应流动问题)。但输运特性(有效导热系数,有效粘性系数)可以随空间有周期性变化,因此可以对有周期性湍流输运特性不同的流动问题有模拟能力。 2.3.5 计算流向周期性流动问题的步骤: 通常,可以先计算周期性流动到收敛,这时候不考虑温度场。下一步,冻结速度场而计算温度场。步骤如下: 1, 建立周期性边界条件网格 2, 输入热力学和分子输运特性参数 3, 指定周期性压力梯度或者确定通过周期性边界的质量流量 4, 计算周期性流动场。求解连续,动量(湍流量)方程。 5, 指定热边界条件(等温或者给定热流密度) 6, 给定进口体平均温度 7, 求解能量方程(其它方程不求解,只求解能量方程),得到周期性温度场。 周期性速度定义 对于位置矢量r ,周期性速度定义为: ...)2()()( L r u L r u r u 2-17 ...)2()()( L r v L r v r v 2-18 ...)2()()( L r w L r w r w 2-19 其中,L 是计算区域内周期性长度矢量。 周期性流向周期压力 上面方程中压力不是周期性的,而压力降是周期性的。即:

周期性边界条件

2.3.4周期性流动与换热 如果我们计算的流动或者热场有周期性重复,或者几何边界条件周期性重复,就形成了周期性流动。FLUENT 可以模拟两类周期性流动问题。第一,无压降的周期性平板问题(循环边界);第二,有压降的周期性边界导致的完全发展或周期性流向流动问题(周期性边界)。 流向周期性流动模拟的条件: 1, 流动是不可压的 2, 几何形状必须是周期性平移 3, 如果用coupled solver 求解,则只能给定压力阶跃;如果是Segregated solver ,可以给定 质量流率或者压力阶跃。 4, 周期性流动中不能考虑进口和出口有质量差,也不考虑过程中的额外源项或者稀疏相源 项。 5, 只能计算进口出口没有质量流率变化的组分问题。但不能考虑化学反应。 6, 不能计算稀疏相或者多相流动问题。 如果在这过程中计算有换热问题,则还必须满足以下条件: 1, 必须用segregated solver 求解 2, 热边界条件必须是给定热流率或者给定壁面温度。对于一个具体的问题,热边界条件只 能选择一个,而不能是多热边界条件问题。对于给定温度热边界条件,所有壁面的温度必须相同(不能有变化)。对于给定热流率边界条件,不同壁可以用不同值或曲线来模拟。 3, 对于有固体区域的问题,固体区域不能跨越周期性平板。 4, 热力学和输运特性(热容,热导系数,粘性系数,密度等)不能是温度的函数(所以不 能模拟有化学反应流动问题)。但输运特性(有效导热系数,有效粘性系数)可以随空间有周期性变化,因此可以对有周期性湍流输运特性不同的流动问题有模拟能力。 2.3.5 计算流向周期性流动问题的步骤: 通常,可以先计算周期性流动到收敛,这时候不考虑温度场。下一步,冻结速度场而计算温度场。步骤如下: 1, 建立周期性边界条件网格 2, 输入热力学和分子输运特性参数 3, 指定周期性压力梯度或者确定通过周期性边界的质量流量 4, 计算周期性流动场。求解连续,动量(湍流量)方程。 5, 指定热边界条件(等温或者给定热流密度) 6, 给定进口体平均温度 7, 求解能量方程(其它方程不求解,只求解能量方程),得到周期性温度场。 2.3.5.1流向周期性流动理论 周期性速度定义 对于位置矢量r ,周期性速度定义为: ...)2()()(=+=+=L r u L r u r u 2-17 ...)2()()(=+=+=L r v L r v r v 2-18

在fluent中修改周期性边界条件

中国振动联盟 标题: 在fluent中修改周期性边界条件,怎么不对啊[打印本页] 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 09:39 标题: 在fluent中修改周期性边界条件,怎么不对啊 我是在fluent主界面输入命令:grid mod check,然后回车,得到periodic zone[()],我再输入3,回车,shadow zonezone[()],我再输入10,回车,得到Rottional periodic?(if no,translational)[yes],然后回车,得到Create periodic zones?[yes],然后回车,得到zone 3;matched 0 out of 10854 faces. zone 10:matched 0 out of 10854 faces. Error: Failed to make zones periodic.ERROE:object:#f.请教各位了,着急啊!!! 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 09:51 回复1 # skgk-qqq 的帖子 各位大哥,帮帮忙啊,着急啊 作者: Seventy721 时间: 2012-2-26 11:01 大概是因为你的两个periodic面上的网格不完全一致,导致不能match。这两个面的几何尺寸和网格划分必须完全一致。建议划分网格之前在两个面上建立hard link,这样网格就会完全一样了。如果还不行就调整判断网格差异的tolerance,我记得用户手册里有说明,你找找看。 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-26 16:15 回复3 # Seventy721 的帖子 我已经建立了link了啊,经过网格检查,网格单元数量也是一致的,而且输出meh文件也正确,请问怎么调整tolerance啊,着急啊 作者: Seventy721 时间: 2012-2-27 00:51 我很久以前也遇到过类似情况,调整一下tolerance 就好了。 命令行为 /grid/modify-zones/matching-tolerance 作者: skgk-qqq 时间: 2012-2-27 07:51 谢谢啊,我已经弄好了,只不过不是采用的这种方法,而是在Gambit中直接设置好周期边界

(整理)周期性边界条件.

2.3.4周期性流动与换热 如果我们计算的流动或者热场有周期性重复,或者几何边界条件周期性重复,就形成了周期性流动。FLUENT 可以模拟两类周期性流动问题。第一,无压降的周期性平板问题(循环边界);第二,有压降的周期性边界导致的完全发展或周期性流向流动问题(周期性边界)。 流向周期性流动模拟的条件: 1, 流动是不可压的 2, 几何形状必须是周期性平移 3, 如果用coupled solver 求解,则只能给定压力阶跃;如果是Segregated solver ,可以给定 质量流率或者压力阶跃。 4, 周期性流动中不能考虑进口和出口有质量差,也不考虑过程中的额外源项或者稀疏相源 项。 5, 只能计算进口出口没有质量流率变化的组分问题。但不能考虑化学反应。 6, 不能计算稀疏相或者多相流动问题。 如果在这过程中计算有换热问题,则还必须满足以下条件: 1, 必须用segregated solver 求解 2, 热边界条件必须是给定热流率或者给定壁面温度。对于一个具体的问题,热边界条件只 能选择一个,而不能是多热边界条件问题。对于给定温度热边界条件,所有壁面的温度必须相同(不能有变化)。对于给定热流率边界条件,不同壁可以用不同值或曲线来模拟。 3, 对于有固体区域的问题,固体区域不能跨越周期性平板。 4, 热力学和输运特性(热容,热导系数,粘性系数,密度等)不能是温度的函数(所以不 能模拟有化学反应流动问题)。但输运特性(有效导热系数,有效粘性系数)可以随空间有周期性变化,因此可以对有周期性湍流输运特性不同的流动问题有模拟能力。 2.3.5 计算流向周期性流动问题的步骤: 通常,可以先计算周期性流动到收敛,这时候不考虑温度场。下一步,冻结速度场而计算温度场。步骤如下: 1, 建立周期性边界条件网格 2, 输入热力学和分子输运特性参数 3, 指定周期性压力梯度或者确定通过周期性边界的质量流量 4, 计算周期性流动场。求解连续,动量(湍流量)方程。 5, 指定热边界条件(等温或者给定热流密度) 6, 给定进口体平均温度 7, 求解能量方程(其它方程不求解,只求解能量方程),得到周期性温度场。 2.3.5.1流向周期性流动理论 周期性速度定义 对于位置矢量r ,周期性速度定义为: ...)2()()(=+=+=L r u L r u r u 2-17 ...)2()()(=+=+=L r v L r v r v 2-18

6fluent边界条件3

周期性边界的输入 对于没有任何压降的周期性边界,你只需要输入一个东西,那就是你的所模拟的几何外形是旋转性周期还是平移性周期。(对于有周期性压降的周期流还要输入其它的东西,请参阅周期性流动和热传导一节。)旋转性周期边界是指关于旋转对称几何外形中线形成了一个包括的角度。本节中的图一就是旋转性周期。平移性周期边界是指在直线几何外形内形成周期性边界。下面两图是平移性周期边界: Figure 1: 物理区域Figure 2: 所模拟的区域 对于周期性边界,你需要在周期性面板(下图)中指定平移性边界还是旋转性边界,该面板是从设定边界条件菜单中打开的。 Figure 3: 周期性面板 (对于耦合解算器,周期性面板中将会有附加的选项,这一选项允许你指定压力跳跃,详细内容请参阅周期性流动和热传导一节。) 如果区域是旋转性区域,请选择旋转性区域类型。如果是平移性就选择平移性区域类型。对于旋转性区域,解算器会自动计算通过周期性区域的旋转角度。旋转轴是为邻近单元指定的旋转轴。 注意:对于使用旋转周期性边界来说,你不必指定邻近单元区域为移动的。例如,你能够使用具有管的平切片的非旋转坐标系来模拟三维管流,管的切片需要具有旋转性周期。 你可以使用Grid/Check菜单选项(参阅检查网格一节)来计算和显示周期性边界所有表面的旋转角度的最大值、最小值和平均值。如果最大值、最小值和平均值之间的差别可以忽略,那么网格有一个问题:对于指定轴来说网格几何外形不是周期性的。 周期性边界的默认设定 默认为平移周期性边界条件 周期性边界的计算程序 FLUENT在周期性边界处理流动就像反向周期性平面是和前面的周期性边界直接相邻一样,因此,当计算流过邻近流体单元的周期性边界时,就会使用与反向周期性平面相邻的流体单元的流动条件。 轴边界的计算程序 轴边界条件

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