4-移动边界与动网格应用

动网格模型（Dynamic Mesh ）

一个简单的例子。水在通道中流动如图所示，有一个入口(ab)，一个出口(cd)，一个可移动的挡板(fg)，挡板有一定的移动范围(ef,gh)。

本例研究简单动网格的应用，将会涉及到：

（1） UDF 函数的读入以及要注意的问题 （2） 动网格参数的设定 （3） 动网格动画的设定

一、 利用Gambit 建立计算模型

1、 创建各控制点

2、 由点连成直线

3、 由线段创建面——流域

4、 设定边界类型

ab--速度入口（inlet ）；cd--压力出流（outlet ）； ef —可变形边界（form1）；hg —可变形边界（form2）； fg —移动边界（valve ） 5、 输出网格文件

二、 利用fluent-2d 进行计算

1、 读入mesh 文件

File → Read → Case …

2、 网格检查（注意最大长度和最小长度）

3、 长度单位设定（cm ），并显示网格

f

g

4、设置非定常求解器

保持Unstready Formulation 的1st－Order Implict

注意：目前动态网格计算只能用first－Order

5、选择紊流模型

6、材料设置为水

7、边界条件：设置速度入口条件

8、编译程序

（1）读入和编辑udf函数

Define→ User－Defined→ Functions→ Compiled…

（a）在Source Files下，点击 Add…

Select File 面板将会打开，选择valve.c

（b）在Compiles UDF 面板下，点击Build

注意：将会在FLUENT目录下产生一个缺省libudf文件夹。如果工作目录下已有这个文件夹，请将删掉。

（c）点击Load

注意：如果出现“找不到系统文件之类的提示”，则需要在计算机里装一个c语言的程序。

Valve.c的内容如下:

#include

#include "udf.h"

DEFINE_CG_MOTION(valve,dt,cg_vel,cg_omega,time,dtime)

{

if(time<=0.5)

cg_vel[0]= - 0.2;

else

cg_vel[0]=0.0;

}

这是一个UDF文件，即用户自定义函数，可用来确定阀门的运动规律。此时，通过fluent 提供的宏DEFINE_CG_MOTION才能使得Fluent接收到所设定的运动规律。函数中的参数cg_vel指平动速度，cg_omega指转动速度，二者都是矢量，cg_vel[0]就是cg_vel的x方向分量，cg_vel[1]就是cg_vel的y方向分量。time指运动时间，在程序中，设定运动时间小于0.5s时，阀门沿x方向的运动速度为-0.2m/s。

9、动网格参数设置

激活动网格和设定相关参数

Define→ Dynamic Mesh→ Parameters…

（1）在Under下选择Dynamic mesh；

（2）在 Mesh methods下选择smoothing ，Layering和Remeshing

（3）在Smoothing设定参数如下：

保持Spring Constant Factor中的缺省给定数1

设定Boundary Node Relaxation为0.7

保持Convergence Tolerance的缺省设定参数0.001

设定Number of Iterations为50

（4）设定的Layering参数如下：

（5）设定的Remeshing参数如下：

10、动网格区域设置

Define→ Dynamic Mesh→ Zones…

在Zone Names下选中form1；对应的Type类型为Deforming，即这个边发生变形；在Definition下选中plane，表明它的变形是在一个平面上；在Point on Plan下面的对应值是变形面上的某一点的坐标值；Plane Notmal为变形面的法向矢量；最后单击Create按钮完成对form1的设置。

Form2类似。

阀门的设置如下：

在Zone Names下选moveface；

对应的Type项选Rigid Body；

在Motion UDF/Profile下选valve::libudf，确定moveface的运动方式；

在Meshing Optins对应的选项中，设置Cell Height（cm）为5

点击Creat完成设置。

11、流场初始化

12、监测器

13、动画设置

14、迭代计算

15、动画回放

三、计算结果的后处理