Fluent中的动网格
Fluent-动网格实例具体操作步骤
Fluent-动⽹格实例具体操作步骤⽬录实例：Profile定义运动 (2)I、参数说明 (2)II、操作步骤 (3)⼀、将计算域离散为⽹格 (3)⼆、Fluent操作步骤 (4)1.启动Fluent 14.5求解器 (4)2.初始设置 (4)3.选择湍流模型 (5)4.设置流体物性 (6)5.设置边界条件 (7)6.动⽹格设置 (8)7.设置其它选项 (12)在Fluent中，动⽹格模型可以⽤来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况，动⽹格在求解过程中计算⽹格要重构，例如汽车发动机中的⽓缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等。
CFD中的动⽹格⼤体分为两类：（1）显式规定的⽹格节点速度。
配合瞬态时间，即可很⽅便的得出位移。
当然⼀些求解器（如FLUENT）也⽀持稳态动⽹格，这时候可以直接指定节点位移。
（2）⽹格节点速度是通过求解得到的。
如6DOF模型基本上都属于此类。
⽤户将⼒换算成加速度，然后将其积分成速度。
在Fluent中，动⽹格涉及的内容包括：（1）运动的定义。
主要是PROFILE⽂件与UDF中的动⽹格宏。
（2）⽹格更新。
FLUENT中关于⽹格更新⽅法有三种：⽹格光顺、动态层、⽹格重构。
需要详细了解这些⽹格更新⽅法的运作机理，每个参数所代表的具体含义及设置⽅法，每种⽅法的适⽤范围。
动⽹格的最在挑战来⾃于⽹格更新后的质量，避免负体积是动⽹格调试的主要⽬标。
在避免负⽹格的同时，努⼒提⾼运动更新后的⽹格质量。
拉格朗⽇⽹格(固体有限元计算)⽹格欧拉⽹格(流体计算)实例：Profile定义运动I、参数说明本次实例采⽤的场景来⾃于流体中⾼速飞⾏的物体。
如⼦弹、⽕箭、导弹等。
这⾥只是为了说明profile在动⽹格运动定义中的应⽤，因此为了计算⽅便不考虑⾼速问题。
问题描述如下图所⽰：图 1 (1为运动刚体，2为计算域)图2计算说明：由于不考虑也没办法考虑刚体的变形，因此在构建⾯域的时候，将1中的部分通过布尔运算去除。
Fluent中的动网格
Fluent中的动网格动网格是目前求解计算域变化问题的常用方法。
参考Fluent帮助，可以知道动网格技术与一般流动计算设置的主要区别在于网格更新方法和更新域设置。
这里就这两方面问题的一点体会作一简单记录。
一、网格更新方法弹簧近似光滑法将任意两网格节点之间的连线理想地看成一条弹簧，并通过近似弹簧的压缩或拉伸实现网格和计算域的改变。
该方法网格拓扑不变，无需网格的插值处理，对结构化（四边形、六面体）和非结构化（三角形、四面体）网格同样适用。
但不适合于大变形情况，当计算区域变形较大时，变形后的网格质量变差，严重影响计算精度。
动态分层法在运动边界相邻处根据运动规律动态增加或减少网格层数，以此来更新变形区域的网格。
该方法适用于结构化网格，通过设置适当的分层和缩减系数，更新后的网格依然为较为均匀的结构化网格，对计算精度影响较小。
对于运动域具有多自由度和任意变形情况，该方法处理起来非常困难。
网格重生方法在整个网格更新区域内依据设定的最大和最小网格尺寸判断需要进行网格重生的网格，并依据设置的更新频率进行网格重生处理。
该方法适用于非结构化网格，能够较好的应用于任意变形的计算区域处理。
二、更新域设置更新域设置是动网格设置中的一项重要工作，最常用的设置是刚体运动域和变形域，这里针对这两种域的设置注意事项和技巧作一简单介绍。
1、域动网格一般来讲，设置为刚体运动域的区域一般为壁面类边界，通过设置固壁的运动，模拟计算域内物体的运动。
由于固壁边界有时形状较为复杂，壁面附近网格尺度与周围网格尺度存在较大差别，网格更新时变形较大。
在这种情况下，可以设置一个包含固壁运动边界的计算域，通过该计算域的整体运动模拟域内物体的运动，在有的地方将这种方法称为域动网格法。
在域动网格法中，需要设置包含运动物体的内部计算域、内部计算域界面均为刚体运动域。
如下图所示。
2、动态分层法中的分界面在应用动态分层网格更新方法时，当分层界面在计算域内部时，需要采用Split interface（这里称分界面）将运动域运动范围与固定计算域区分开来，以保证动态分层网格处理（如果运动域网格与固定域网格没有分界面，动态分层无法执行）。
Fluent动网格的经典21个问题
Fluent动网格的经典21个问题弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamiclayering）和局部重划模型（local remeshing）。
6.在Fluent中，弹簧近似光滑模型的使用范围是什么？原则上弹簧光顺模型可以用于任何一种网格体系，但是在非四面体网格区域（二维非三角形），最好在满足下列条件时使用弹簧光顺方法：（1）移动为单方向。
（2）移动方向垂直于边界。
如果两个条件不满足，可能使网格畸变率增大。
另外，在系统缺省设置中，只有四面体网格（三维）和三角形网格（二维）可以使用弹簧光顺法，如果想在其他网格类型中激活该模型，需要在dynamic-mesh-menu下使用文字命令spring-on-all-shapes?，然后激活该选项即可。
7.在Fluent中，动态分层模型的应用有什么限制？（1）与运动边界相邻的网格必须为楔形或者六面体（二维四边形）网格。
（2）在滑动网格交界面以外的区域，网格必须被单面网格区域包围。
（3）如果网格周围区域中有双侧壁面区域，则必须首先将壁面和阴影区分割开，再用滑动交界面将二者耦合起来。
（4）如果动态网格附近包含周期性区域，则只能用FLUENT的串行版求解，但是如果周期性区域被设置为周期性非正则交界面，则可以用FLUENT的并行版求解。
8.在Fluent中，应用局部网格重划模型应注意什么事项？局部网格重划模型仅能用于四面体网格和三角形网格。
在定义了动边界面以后，如果在动边界面附近同时定义了局部重划模型，则动边界上的表面网格必须满足下列条件：（1）需要进行局部调整的表面网格是三角形（三维）或直线（二维）。
（2）将被重新划分的面网格单元必须紧邻动网格节点。
（3）表面网格单元必须处于同一个面上并构成一个循环。
（4）被调整单元不能是对称面（线）或正则周期性边界的一部分。
9.在Fluent中，动网格更新方法应该根据什么来选择？通常来讲，在一个case中，我们使用的更新方法都是根据网格类型以及和要实现的运动来选择的，很多时候都是几种更新方法搭配起来使用的。
Fluent动网格的经典21个问题
Fluent动⽹格的经典21个问题Fluent动⽹格的经典21个问题弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamiclayering）和局部重划模型（local remeshing）。
6.在Fluent中，弹簧近似光滑模型的使⽤范围是什么？原则上弹簧光顺模型可以⽤于任何⼀种⽹格体系，但是在⾮四⾯体⽹格区域（⼆维⾮三⾓形），最好在满⾜下列条件时使⽤弹簧光顺⽅法：（1）移动为单⽅向。
（2）移动⽅向垂直于边界。
如果两个条件不满⾜，可能使⽹格畸变率增⼤。
另外，在系统缺省设置中，只有四⾯体⽹格（三维）和三⾓形⽹格（⼆维）可以使⽤弹簧光顺法，如果想在其他⽹格类型中激活该模型，需要在dynamic-mesh-menu下使⽤⽂字命令spring-on-all-shapes?，然后激活该选项即可。
7.在Fluent中，动态分层模型的应⽤有什么限制？（1）与运动边界相邻的⽹格必须为楔形或者六⾯体（⼆维四边形）⽹格。
（2）在滑动⽹格交界⾯以外的区域，⽹格必须被单⾯⽹格区域包围。
（3）如果⽹格周围区域中有双侧壁⾯区域，则必须⾸先将壁⾯和阴影区分割开，再⽤滑动交界⾯将⼆者耦合起来。
（4）如果动态⽹格附近包含周期性区域，则只能⽤FLUENT的串⾏版求解，但是如果周期性区域被设置为周期性⾮正则交界⾯，则可以⽤FLUENT的并⾏版求解。
8.在Fluent中，应⽤局部⽹格重划模型应注意什么事项？局部⽹格重划模型仅能⽤于四⾯体⽹格和三⾓形⽹格。
在定义了动边界⾯以后，如果在动边界⾯附近同时定义了局部重划模型，则动边界上的表⾯⽹格必须满⾜下列条件：（1）需要进⾏局部调整的表⾯⽹格是三⾓形（三维）或直线（⼆维）。
（2）将被重新划分的⾯⽹格单元必须紧邻动⽹格节点。
（3）表⾯⽹格单元必须处于同⼀个⾯上并构成⼀个循环。
（4）被调整单元不能是对称⾯（线）或正则周期性边界的⼀部分。
9.在Fluent中，动⽹格更新⽅法应该根据什么来选择？通常来讲，在⼀个case中，我们使⽤的更新⽅法都是根据⽹格类型以及和要实现的运动来选择的，很多时候都是⼏种更新⽅法搭配起来使⽤的。
Fluent动网格系列篇
不一样那就要另外计算了。 3）这里首先，你已经会怎么会使用fluent计算颗粒在流场中 的运动轨迹了，然后，你跟踪某一个颗粒，观察这个颗粒是 否到达壁面，然后用plot看是否能输出这个颗粒的运动轨迹 ，最后可以根据运动轨迹，确定你需要的坐标位置的速度分
布。
4）关于碰撞角度，这个就困难了，再思考，能否借用fluent 里面现有的参数进行计算。 个人的看法，仅供交流，如有不妥，请多包涵。
7.Fluent软件知多少 Fluent软件经典问题汇总
8.FLUENT动网格专题讨论
9.FLUENT News—Dynamic Mesh.pdf
பைடு நூலகம்10.包含运动边界的多体非定常流场数值模拟方法研究
气温度么？希望大家帮忙解惑，这个问题困扰我好久了
A:这个是不是只设好壁面初始温度，选好壁面材料参数，模 型里都有默认的导热系数吧。如果考虑室外空气对流的影响 ，我觉得就把壁面做出来，把室外的壁面作为模型边界。输
入温度和传热系数属于传热学的第三类边界条件，这样应该
就清楚了不是，温度就是室外空气的温度，或者说是自由流 体的温度对流换热系数指的是壁面和外面的自由流体发生对 流换热时，那个对流换热系数，用这个条件的时候，要输入 壁面的厚度，其实就是间接地算了一次热传导。
A:不同初始化条件下，每次迭代的截断误差可能不同，致使
最终的结果存在不一致性，但一般的话，只要误差没有超过
5%，都还是可以接受的。迭代了多少次？如果迭代次数过少 会进入伪收敛。收敛的标准不仅仅是残差，还要看迭代次数 以及守恒量守恒等指标。
8.急求fluent第二类边界条件的UDF：边界条件如下 u为x方向速度分量，我用的是速度入口，和压力出口，上述 边界条件应该如何UDF？
Fluent_动网格总结
0.3
Maximum Length Scale
1.4
Maximum Cell Skewness
0.7
Size Remeshing Interval
5
结论：（2）（3）中 Minimum Length Scale 和 Maximum Length Scale 差距过大，导致新生成 网格的长细比大，看上去质量应不高。（4）（5）（6）中的网格同差，但比（2）（3）强一点。 由于尺度差距较大，很难设置的好，除非全局网格都画小。否则 Max/Min 大了后，网格质 量不会好的哪里去。sizing function 应该可以解决这个问题。以(4)的参数作为基本参数，进 行 sizing function 参数设置的分析。
Value 0.3 1.4 0.7 5 3 1 0.3
网格质量明显变好，但无关网格也发生了变化，物体周围的局部网格也令人满意。
江之上制作
7
（8）
Parameter Minimum Length Scale Maximum Length Scale Maximum Cell Skewness Size Remeshing Interval
Resolution Variation(a) Rate(beta)
Value 0.3 1.4 0.7 5 10 1 0.3
不知道怎么回事，远处的网格不变了。附近的网格(全局图中)密了一些。
（9）
Parameter
Value
Minimum Length Scale
0.3
Maximum Length Scale
江之上制作
8
Parameter Minimum Length Scale Maximum Length Scale Maximum Cell Skewness Size Remeshing Interval
FLUENT_6_动网格技巧
FLUENT 6 动网格技巧一、动网格简介CFD动网格大致分为两类：第一类为显式规定网格节点速度，配合瞬态时间，即可很方便的得出位移，当然一些求解器（如FLUENT）也支持稳态动网格，这时候可以直接指定网格节点的位移。
第二类为网格节点速度是通过求解得到的，如6DOF模型基本上都属于此类，用户将力换算成加速度，然后将其积分成速度。
对于第一类动网格问题，在FLUENT中通常可以使用Profile与UDF进行网格设置，通过规定节点或区域的速度、角速度或位移等方式来显式确定网格的运动，通常大部分的动网格问题都归于此类。
而对于第二类问题，通常涉及到力的计算，力在流体中通常是对压力进行积分而来。
将力转换为速度或位移，一般涉及到加速度、转动惯量等物理量的计算。
在FLUENT中，可以使用6DOF模型进行处理，在CFX中，可以使用刚体模型（13.0以上版本才有）。
在FLUENT中，动网格涉及的内容包括：1）运动的定义。
主要是PROFILE文件与UDF中的动网格宏。
2）网格更新。
FLUENT中关于网格更新方法有三种：网格光顺、动态层、网格重构。
需要详细了解这些网格更新方法的运作机理，每个参数所代表的具体含义及设置方法，每种方法的适用范围。
动网格的最在挑战来自于网格更新后的质量，避免负体积是动网格调试的主要目标。
在避免负网格的同时，努力提高运动更新后的网格质量。
二、第一类动网格操作0打开FLUENT双击桌面快捷方式→ 选择2D或3D模式（FLUENT和GAMBIT默认单位为米）1导入网格文件File → Read → Case → 选择mesh文件2检查网格文件Grid > Check（可以查看网格的大致情况，如有无负体积等）3定义求解器Define → Models → Solver → 在Time项里点选Unsteady（非稳态求解器）4编译UDF文件Define → User-Defined → Functions → Compiled → 单击Add添加UDF文件（*.C）→点击Build按钮→ 点击Load按钮→ 点击Close按钮（如果不关闭编译对话框，在调试程序时可随时对程序进行编译）5设定动网格参数Define → Dynamic Mesh → Parameters→ 勾选Dynamic Mesh> Models（模型）Dynamic Mesh（动网格，默认勾选）In-Cylinder（气缸）2.5DSix DOF Solver（六自由度）> Mesh Methods（网格方法）Smoothing（网格光顺，默认勾选）Layering（动态分层）Remeshing（网格重构）> Smoothing（网格方法）Spring Constant Factor（弹簧常数因子，默认为1）Boundary Node Relaxation（边界节点松弛，默认为1）Convergence Tolerance（收敛容差，默认为0.001）Number of Iterations（迭代次数，默认为20）> Layering（网格方法）Constant Height（固定高度）Constant Ratio（固定比例）Split Factor（分割因子）Collapse Factor（收缩因子）> Remeshing（网格方法）Size Function（尺寸函数）Must Improve Skewness（必须提高扭曲度）Face Remeshing（面网格重构）Minimum Length Scale（最小长度缩放，默认为0）Maximum Length Scale（最大长度缩放，默认为1000）Maximum Cell Skewness（最大单元扭曲度，默认为0.6）Maximum Face Skewness（最大面扭曲度，默认为0.7）Size Remeshing Interval（尺寸重构间隔，默认为10）Size Function Resolution（尺寸函数分辨率，默认为3）Size Function V ariation（尺寸函数变异，默认为1.581787）Size Function Rate（尺寸函数比率，默认为0.3）6设定动网格区域Define → Dynamic Mesh → Zones> Zone Names（在下拉列表里选择要运动的区域或边界）> Type（点选区域或移动边界的类型）Stationary（静止的）Rigid Body（刚体，默认勾选）Deforming（变形）User-Defined（用户自定义）> Motion Attributes（运动属性）Motion UDF/Profile（运动自定义文件，一般UDF文件编译后，会在下拉列表中显示）Center of Gravity Location（全部设置为0）Center of Gravity Orientation（全部设置为0）> Geometry Definition（几何定义，一般不设置）> Meshing Options（网格划分选项）Adjacent Zone（毗邻区域，默认为fluid）Cell Height（单元高度，一般设定为网格单元最小尺寸）→ 单击Create按钮→ 单击Draw按钮→ 单击Update按钮→ 单击Close按钮（这一步非常关键，否则无法预览动态网格）7显示网格Display → Grid（弹出网格显示窗口）8预览动网格Solve → Mesh Motion> Time（时间设置）Current Mesh Times（当前时间，即瞬态运动的时间）Time Step Sizes（时间步长，每个子步的时间）Number of Time Steps（时间步，即总的时间步数）> Display Options（显示选项）Display Grid（显示网格，默认勾选）Save Hardcopy（保存硬拷贝）Enable Autosave（启动自动保存）Display Frequency（显示频率，默认为1）三、第二类动网格操作Number of Iterations（最大迭代步数，在每个时间子步内迭代的次数，即在一个时间步内计算稳态的过程）。
Fluent 动网格实例具体操作步骤
目录实例：Profile定义运动 (2)I、参数说明 (2)II、操作步骤 (3)一、将计算域离散为网格 (3)二、Fluent操作步骤 (4)1.启动Fluent 14.5求解器 (4)2.初始设置 (4)3.选择湍流模型 (5)4.设置流体物性 (6)5.设置边界条件 (7)6.动网格设置 (8)7.设置其它选项 (12)在Fluent中，动网格模型可以用来模拟由于流域边界运动引起流域形状随时间变化的流动情况，动网格在求解过程中计算网格要重构，例如汽车发动机中的气缸运动、阀门的开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等。
CFD中的动网格大体分为两类：（1）显式规定的网格节点速度。
配合瞬态时间，即可很方便的得出位移。
当然一些求解器（如FLUENT）也支持稳态动网格，这时候可以直接指定节点位移。
（2）网格节点速度是通过求解得到的。
如6DOF模型基本上都属于此类。
用户将力换算成加速度，然后将其积分成速度。
在Fluent中，动网格涉及的内容包括：（1）运动的定义。
主要是PROFILE文件与UDF中的动网格宏。
（2）网格更新。
FLUENT中关于网格更新方法有三种：网格光顺、动态层、网格重构。
需要详细了解这些网格更新方法的运作机理，每个参数所代表的具体含义及设置方法，每种方法的适用范围。
动网格的最在挑战来自于网格更新后的质量，避免负体积是动网格调试的主要目标。
在避免负网格的同时，努力提高运动更新后的网格质量。
拉格朗日网格(固体有限元计算)网格欧拉网格(流体计算)实例：Profile定义运动I、参数说明本次实例采用的场景来自于流体中高速飞行的物体。
如子弹、火箭、导弹等。
这里只是为了说明profile在动网格运动定义中的应用，因此为了计算方便不考虑高速问题。
问题描述如下图所示：图 1 (1为运动刚体，2为计算域)图2计算说明：由于不考虑也没办法考虑刚体的变形，因此在构建面域的时候，将1中的部分通过布尔运算去除。
计算域总长度300mm，其中固体运动最大位移为：300-40-30-6mm=224mm。
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Fluent中的动网格
动网格是目前求解计算域变化问题的常用方法。
参考Fluent帮助，可以知道动网格技术与一般流动计算设置的主要区别在于网格更新方法和更新域设置。
这里就这两方面问题的一点体会作一简单记录。
一、网格更新方法
弹簧近似光滑法将任意两网格节点之间的连线理想地看成一条弹簧，并通过近似弹簧的压缩或拉伸实现网格和计算域的改变。
该方法网格拓扑不变，无需网格的插值处理，对结构化（四边形、六面体）和非结构化（三角形、四面体）网格同样适用。
但不适合于大变形情况，当计算区域变形较大时，变形后的网格质量变差，严重影响计算精度。
动态分层法在运动边界相邻处根据运动规律动态增加或减少网格层数，以此来更新变形区域的网格。
该方法适用于结构化网格，通过设置适当的分层和缩减系数，更新后的网格依然为较为均匀的结构化网格，对计算精度影响较小。
对于运动域具有多自由度和任意变形情况，该方法处理起来非常困难。
网格重生方法在整个网格更新区域内依据设定的最大和最小网格尺寸判断需要进行网格重生的网格，并依据设置的更新频率进行网格重生处理。
该方法适用于非结构化网格，能够较好的应用于任意变形的计算区域处理。
二、更新域设置
更新域设置是动网格设置中的一项重要工作，最常用的设置是刚体运动域和变形域，这里针对这两种域的设置注意事项和技巧作一简单介绍。
1、域动网格
一般来讲，设置为刚体运动域的区域一般为壁面类边界，通过设置固壁的运动，模拟计算域内物体的运动。
由于固壁边界有时形状较为复杂，壁面附近网格尺度与周围网格尺度存在较大差别，网格更新时变形较大。
在这种情况下，可以设置一个包含固壁运动边界的计算域，通过该计算域的整体运动模拟域内物体的运动，在有的地方将这种方法称为域动网格法。
在域动网格法中，需要设置包含运动物体的内部计算域、内部计算域界面均为刚体运动域。
如下图所示。
2、动态分层法中的分界面
在应用动态分层网格更新方法时，当分层界面在计算域内部时，需要采用Split interface（这里称分界面）将运动域运动范围与固定计算域区分开来，以保证动态分层网格处理（如果运动域网格与固定域网格没有分界面，动态分层无法执行）。
正是由于这一分界面设置的限制，动态分层法在模拟物体多自由度运动和任意变形时存在困难。
但由于动态分层法适用于结构化网格这一特点，依然得到了广泛的应用。
常用分界面处理方法：
1）直接在网格划分时设置分界面，分界面两侧划分独立的计算网格，并设置分界面为interface。
2）按分界面将完整模型划分为两个（或多个）独立的网格模型，设置分界面为interface，并利用utility tmerge ----将网格合并。
也可采用其他方法合并网格。
（*interface是一种便捷的网格组合方式，可用于不网格类型的界面，并实现数据传递；可用于不同形状计算域组合，并依据相交的组合域确定数据传递区域，如下图示）
3、设置完整的更新域
在更新域设置中，不论采用哪种更新方法，均需要保证更新域设置的完整，对于运动域的所有边界和内部区域（域动法），不管属于哪种边界类型，均应进行设置；对于与运动域相连的区域（边界），只要会受到运动域运动影响，均应设置为变形域（不包括内部域）。