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Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

2.3 多旋转参考系流动
许多涉及到多运动部分以及包含了一些静止非旋转表面(无法使用 SRF 模 型) 。在这些问题中,必须将模型分成多个流体/固体区域,使用分界面边界将其
20
分隔开。包含运动部分的区域可以采用运动参考系方程进行求解,而静止区域可 以通过静止参考系方程求解。Fluent 支持两种方法对这些问题进行处理。 多旋转参考系 多参考系模型(MRF) 混合平面模型(MPM)
2 旋转参考系流动
本节主要描述旋转参考系流动模拟的数学背景。以下章节包含的内容包括: 2.1:介绍 2.2:旋转参考系流动 2.3 多旋转参考系流动
2.1 简介
ANSYS FLUENT 求解流体流动及热传递方程,默认情况下求解的是静态参 考系(或者惯性系)情况下。然而,对于许多问题,若能在动参考系(或非惯性 系)下进行求解则非常有利。这些问题常常涉及到运动部分(例如旋转的叶片、 桨以及类似的运动面) ,而且这些旋转部分的流动情况正是感兴趣区域。在大多 数问题中,运动部分导致在固定参考系中的问题为瞬态。通过使用运动参考系, 流过运动部分能转化为稳态问题进行求解。 ANSYS FLUENT 的动参考系模拟能力允许用户通过在选择的网格区域激活 运动参考系模拟求解涉及到动区域的问题。当动参考系被激活时,运动方程被修 改为包含额外加速度项,主要由于从静态参考系转化为动参考系所形成的。通过 在稳态状态下求解这些方程,运动部分周围流动能够被模拟。 对于许多问题,可能整个计算区域采用一个运动参考系。这被称为单参考系 方法(SRF) ,可能使用 SRF 方法的地方以及使用该方法对几何模型的要求参考 2.2 节: 单参考系流动。 对于比较复杂的几何模型, 可能无法使用单参考系模型, 在那些问题中,需要将问题分解为多个计算区域,各区域间采用定义好的分界面 进行关联。对于分界面的处理方式形成了两种近似、稳态模拟方法:多参考系方 法(MRF)以及混合面方法。这些问题将在 2.3.2 及 2.3.2 节进行讨论。如果静 态部分与运动部分间的交互非常重要, 则可以采用滑移网格方法捕捉流动的瞬态 行为。滑移网格模型的讨论将在第 3 章:滑移及动网格流动中讨论。

fluent培训资料.doc

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第一章Fluent 软件的介绍fluent 软件的组成:软件功能介绍:GAMBIT 专用的CFD 前置处理器(几何/网格生成) Fluent4.5 基于结构化网格的通用CFD 求解器 Fluent6.0 基于非结构化网格的通用CFD 求解器 Fidap 基于有限元方法的通用CFD 求解器 Polyflow 针对粘弹性流动的专用CFD 求解器 Mixsim 针对搅拌混合问题的专用CFD 软件 Icepak专用的热控分析CFD 软件软件安装步骤:step 1: 首先安装exceed软件,推荐是exceed6.2版本,再装exceed3d,按提示步骤完成即可,提问设定密码等,可忽略或随便填写。

step 2: 点击gambit文件夹的setup.exe,按步骤安装;step 3: FLUENT和GAMBIT需要把相应license.dat文件拷贝到FLUENT.INC/license目录下;step 4:安装完之后,把x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\gambit.exe命令符拖到桌面(x为安装的盘符);step 5: 点击fluent源文件夹的setup.exe,按步骤安装;step 6: 从程序里找到fluent应用程序,发到桌面上。

注:安装可能出现的几个问题:1.出错信息“unable find/open license.dat",第三步没执行;2.gambit在使用过程中出现非正常退出时可能会产生*.lok文件,下次使用不能打开该工作文件时,进入x:\FLUENT.INC\ntbin\ntx86\,把*.lok文件删除即可;3.安装好FLUENT和GAMBIT最好设置一下用户默认路径,推荐设置办法,在非系统分区建一个目录,如d:\usersa) win2k用户在控制面板-用户和密码-高级-高级,在使用fluent用户的配置文件修改本地路径为d:\users,重起到该用户运行命令提示符,检查用户路径是否修改;b) xp用户,把命令提示符发送到桌面快捷方式,右键单击命令提示符快捷方式在快捷方式-起始位置加入D:\users,重起检查。

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FLUENT—UDF中关于moving mesh的学习(翻译自FLUENT说明书)2012-04-17 18:54:41| 分类:CFD学习|举报|字号订阅2.6动网格DEFINE宏这部分包括有你可以用来操作动网格的一些DEFINE宏。

注意通过DEFINE_CG_MOTION, DEFINE_DYNAMIC_ZONE_PROPERTY,DEFINE_GEOM, and DEFINE_GRID_MOTION所定义的动网格只能通过编译型来执行。

2.6.1.DEFINE_CG_MOTION你可以用DEFINE_CG_MOTION,通过提供每个时间步长的线速度和角速度,来指定FLUENT中某一特定区域的运动。

FLUENT用这些速度值来更新动区域的节点位置基于刚体运动。

再次注意,DEFINE_CG_MOTION只能用编译型来执行。

用法:DEFINE_CG_MOTION(name, dt, vel, omega, time, dtime)变量类型描述symbol name 记录这个UDF的名称Dynamic_Thread *dt 指向一个结构体存储有你所指定的网格属性(或者被FLUENT所计算的)这里的线程我一直不太明白,希望各位老师不惜赐教real vel[] 线速度数组0,1,2分别代表x,y,z轴real omega[] 角速度数组0,1,2分别代表x,y,z轴real time 当前时间real dtime 时间步长函数返回值为voiddt, vel, omega, time, 和dtime 把FLUENT里相应的量传递到你的UDF中,线速度和角速度通过分别覆盖vel[]和omega[]传递回FLUENT中。

算例这个例子通过施加x轴方向的力来计算线速度v是速度,F是作用在质量为m的刚体上的力。

时刻t时的速度场通过计算显示的欧拉方程,其中的刚体速度/*************************************************************一自由度运动方程(x轴方向)*编译型的UDF************************************************************/static real v_prev=0.0;DEFINE_CG_MOTION(piston,dt,vel,omega,time,dtime){Thread *t;face_t f;real NV_VEC(A);real force,dv;/*重置刚体速度*/NV_S(vel,=,0.0);nv_s(omega,=,0.0);if(!Data_Valid_p())return;/*获得这个运动所定义的线程指针*/t=DT_THREAD(dt);/*通过循环刚体表面上的所有面来计算整个刚体上的压力和*/force=0.0;begin_f_loop(f,t){F_AREA(A,f,t);force+=F_P(f,t)*NV_MAG(A);}end_f_loop(f,t)/*计算速度的改变量,例如:dv=F*dt/mass 速度场用显示的欧拉方程来更新*/dv=dtime*force/50.0;v_prev+=dv;Message("time=%f,x_vel=%f,force %f\n",time,v_prev,force);/*设置x分量速度*、vel[0]=v_prev;}。

fluent 旋转区域的tui命令

fluent 旋转区域的tui命令

fluent 旋转区域的tui命令摘要:一、引言- 介绍Fluent 软件及TUI 命令- 说明旋转区域在Fluent 中的重要性二、旋转区域的TUI 命令概述- 定义旋转区域- 旋转区域的类型- 旋转区域的方向三、旋转区域的TUI 命令详解- 如何创建旋转区域- 如何移动旋转区域- 如何缩放旋转区域- 如何旋转旋转区域四、旋转区域TUI 命令的实际应用- 实际案例背景- 使用旋转区域TUI 命令进行操作- 结果展示与分析五、总结- 回顾旋转区域TUI 命令的重要性和应用- 展望旋转区域TUI 命令的未来发展正文:一、引言Fluent 是一款广泛应用于流体动力学模拟的软件,通过强大的计算能力,可以帮助工程师们更好地理解和优化流体流动现象。

在Fluent 中,TUI(文本用户界面)命令是一种非常便捷的操作方式,用户可以通过命令行来对模型进行各种操作。

旋转区域作为流体流动分析中的重要元素,掌握其对应的TUI 命令对于提高工作效率具有重要意义。

二、旋转区域的TUI 命令概述在Fluent 中,旋转区域是一个重要的概念,它可以用来模拟物体在流体中的旋转运动。

旋转区域可以通过TUI 命令进行定义、移动、缩放和旋转等操作。

了解这些操作有助于更好地掌握旋转区域在Fluent 模拟中的应用。

三、旋转区域的TUI 命令详解1.定义旋转区域在Fluent 中,要定义一个旋转区域,可以使用如下TUI 命令:```create /rotate_region```2.旋转区域的类型在Fluent 中,旋转区域分为两种类型:固定旋转区域和自由旋转区域。

固定旋转区域在创建时需要指定旋转轴,而自由旋转区域则没有旋转轴的限制。

3.旋转区域的方向旋转区域的方向可以通过TUI 命令进行设置。

例如,设置旋转区域顺时针旋转,可以使用如下命令:```set /rotate_region /counterclockwise```如果要进行逆时针旋转,可以使用如下命令:```set /rotate_region /clockwise```四、旋转区域TUI 命令的实际应用以一个实际的流体流动分析案例为例,假设我们需要对一个叶片进行流体动力学分析,通过旋转区域TUI 命令可以方便地完成叶片的旋转设置。

ANSYS_FLUENT经典完整培训教材

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收敛解的精度和以下因素有关: – 合适的物理模型,模型的精度 – 网格密度,网格无关性 – 数值误差
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查看结果
9. Update Model
Post Processing
8. Examine results
查看结果,抽取有用的数据 – 使用可视化的工具能回答以下问题:
Non-conformal interface
3D Film Cooling Coolant is injected into a duct from a plenum. The plenum is meshed with tetrahedral cells while the duct is meshed with hexahedral cells Compressor and Scroll The compressor and scroll are joined through a non conformal interface. This serves to connect the hex and tet meshes and also allows a change in reference frame
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设置物理问题和求解器
Pre-Processing
3. 4. 5. 6. Geometry Mesh Physics Solver Settings
对给定的问题,你需要
– 定义材料属性
• 流体 • 固体 • 混合物
For complex problems solving a simplified or 2D problem will provide valuable experience with the models and solver settings for your problem in a short amount of time.

fluent 旋转域

fluent 旋转域

fluent 旋转域【原创实用版】目录1.引言2.Fluent 软件介绍3.旋转域的定义和应用4.Fluent 中的旋转域操作5.旋转域的优点6.结论正文【引言】在计算机辅助工程 (CAE) 领域,Fluent 软件是一个广泛使用的计算流体力学 (CFD) 软件,用于模拟流体流动、传热和化学反应等过程。

在Fluent 中,旋转域是一个强大的功能,可以用于模拟旋转流动问题。

本文将介绍 Fluent 软件以及旋转域的定义和应用,并探讨 Fluent 中的旋转域操作以及其优点。

【Fluent 软件介绍】Fluent 是一款由美国 CFD 软件公司开发的计算流体力学 (CFD) 软件,广泛应用于机械工程、化学工程、能源工程等领域。

Fluent 提供了一个直观的图形用户界面 (GUI) 和一个强大的计算引擎,可以模拟各种流体流动、传热和化学反应等问题。

Fluent 还提供了许多高级功能,如多相流、非牛顿流体、湍流模型等,可以模拟更复杂的流体问题。

【旋转域的定义和应用】旋转域是一种在 Fluent 中用于模拟旋转流动问题的功能。

旋转域是指一个在旋转坐标系中的流体区域,其旋转轴通常是 z 轴或 y 轴。

在旋转域中,流体速度和压力分布可以随着旋转坐标的变化而变化。

旋转域通常用于模拟旋转机械设备中的流动问题,如旋转叶片、螺旋桨等。

【Fluent 中的旋转域操作】在 Fluent 中,可以使用旋转域功能来模拟旋转流动问题。

具体操作步骤如下:1.定义旋转域:在 Fluent 中,可以使用“define_domain/rotate”命令来定义一个旋转域。

该命令需要指定旋转域的名称、旋转轴和旋转角度等信息。

2.创建旋转网格:在定义旋转域后,需要使用“create_grid”命令创建一个旋转网格。

该命令需要指定旋转域的名称以及网格类型和尺寸等信息。

3.定义流动边界条件:在创建旋转网格后,需要使用“define_bc”命令定义流动边界条件。

fluent旋转mrf rns等三种定义方法

fluent旋转mrf rns等三种定义方法

fluent旋转mrf rns等三种定义方法Fluent旋转、MRF(Mean Reciprocal Rank,平均倒数排名)和RNS (Random Search,随机)都是用于定义问题或评估模型性能的方法。

首先,Fluent旋转是一种在自然语言处理领域常用的技术。

它通过使用预训练语言模型(例如BERT)和文本生成模型(例如GPT-2)来生成新的文本片段或转换原始文本。

这种旋转可以改变句子的结构、风格和语义,从而增加数据的多样性。

它可以用于数据增强、生成对抗网络(GAN)的训练和生成独特的样本等任务。

Fluent旋转的一个重要特点是它可以根据不同的任务需求生成多种不同样式和类型的文本。

其次,MRF定义了一种模型性能的度量指标,即平均倒数排名。

在信息检索和推荐系统等领域,MRF经常用来评估模型的排序能力。

它通过考察每个查询对应的检索结果列表中相关文档的排名位置来计算模型的性能。

具体来说,对于每个查询,MRF将相关文档的排名位置的倒数作为该查询的得分,然后通过平均所有查询的得分,得到平均倒数排名。

MRF越高,则模型的排序效果越好。

MRF方法可以有效地评估排名模型,并提供直观的性能比较。

最后,RNS是一种优化算法,用于解决问题的最优解。

它通过随机的方式在解空间中寻找最优解。

具体来说,RNS从候选解的集合中随机选择一个解进行评估,然后根据特定的优化目标(如最大化或最小化)进行调整。

这个过程会重复多次,直到找到满足条件的解。

RNS算法不受特定方向的限制,可以应用于各种优化问题,如参数优化、模型选择和深度神经网络的架构等。

随机能够在解空间中全面地解,并且相对简单易用。

总结来说,Fluent旋转、MRF和RNS是用于问题定义和模型评估的常见方法。

Fluent旋转可以用于生成新的文本样本,MRF可用于评估模型排序性能,而RNS则是一种寻找最优解的优化算法。

这些方法在各自领域都有广泛的应用,对于提高模型的性能和解决实际问题具有重要意义。

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系
2.3 多旋转参考系流动
许多涉及到多运动部分以及包含了一些静止非旋转表面(无法使用 SRF 模 型)。在这些问题中,必须将模型分成多个流体/固体区域,使用分界面边界将其
20
分隔开。包含运动部分的区域可以采用运动参考系方程进行求解,而静止区域可 以通过静止参考系方程求解。Fluent 支持两种方法对这些问题进行处理。
+ ⋅ =0
(2.2.4)
动量守恒方程:
( )+ ⋅(
) + (2 × + × × ) = − + ⋅ ̅ + (2.2.5)
能量守恒方程:
( )+ ⋅(
)= ⋅( + ̿ ⋅ )+
(2.2.6)
动量方程包含两个附加的加速度项:科里奥利加速度(2 × )及向心加速 度( × × )。另外,式中的粘性应力 ̿ 除使用了相对速度导数项外与方程(1.2.4) 中相同。能量方程采用相对内能 及相对总焓 ,这些变量定义为:
=ℎ− + ( − )
(2.2.7)
=+
(2.2.8)
2、绝对速度表达式 在绝对速度表达式中,稳定旋转系中流体流动控制方程可以写成以下形式: 质量守恒方程:
+ ⋅ = 0 (2.2.9)
19
动量守恒方程:
+ ⋅( )+ ( × )=− + ⋅ ̿+
(2.2.10)
能量守恒方程:
+ ⋅(
+ ) = ⋅ ( + ̿ ⋅ ) + (2.2.11)
进行确定。
能使用以下关系将速度从静止系转化为旋转系。
=−
(2.2.2)
式中

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

CFD 问题 题关于旋转系 系的计算域 域中任意点位 位置通过位 位置向量 及 及旋转域的原 原点 进行 行确定。 能使用以下关系将速 速度从静止 止系转化为旋 旋转系。 = 式中 = × (2.2.3)
18

(2.2.2)
上式中, 为相对速度(旋转系中观察的速度) , 为绝对速度(静止系中观 察的速度) , 为牵连速度(由于旋转系所导致的速度) 。
21
移网 网格模型。 2.3.1.2 实例 一叶轮的搅拌 拌槽, 可以定 定义一个包 包含叶轮及其 其周围流体 体的旋转参考 考系, 对于单一 且在 在叶轮区域 域外部使用静 静止参考系 系。 两个参考 考系之间的分 分界面采用 用稳态流动假 假设, 亦即 即对于各自的参考系,分界面上 上的速度必须 须相同(绝 绝对值) 。网 网格并不运动 动。 同样可以在一个问题 题中包含多 多个转动参考 考系。如图 图 2.3.1 所示 示的几何包含 含有 两个 个旋转叶轮 轮。 这样的问 问题可以使用 用 3 个参考 考系: 外部静 静止系及两个 个旋转参考 考系。 (图 图中虚线部 部分为参考系 系间的分界 界面) 。
能量守恒方程: ( )+ ⋅( )= ⋅( + ̿ ⋅ )+ (2.2.6) )及向心加速
动量方程包含两个附加的加速度项:科里奥利加速度(2 × 度( ×
× )。 另外, 式中的粘性应力 ̿ 除使用了相对速度导数项外与方程 (1.2.4) 及相对总焓 − ) ,这些变量定义为: (2.2.7) (2.2.8)
2.1 简介
ANSYS FLUENT 求解流体流动及热传递方程,默认情况下求解的是静态参 考系(或者惯性系)情况下。然而,对于许多问题,若能在动参考系(或非惯性 系)下进行求解则非常有利。这些问题常常涉及到运动部分(例如旋转的叶片、 桨以及类似的运动面) ,而且这些旋转部分的流动情况正是感兴趣区域。在大多 数问题中,运动部分导致在固定参考系中的问题为瞬态。通过使用运动参考系, 流过运动部分能转化为稳态问题进行求解。 ANSYS FLUENT 的动参考系模拟能力允许用户通过在选择的网格区域激活 运动参考系模拟求解涉及到动区域的问题。当动参考系被激活时,运动方程被修 改为包含额外加速度项,主要由于从静态参考系转化为动参考系所形成的。通过 在稳态状态下求解这些方程,运动部分周围流动能够被模拟。 对于许多问题,可能整个计算区域采用一个运动参考系。这被称为单参考系 方法(SRF) ,可能使用 SRF 方法的地方以及使用该方法对几何模型的要求参考 2.2 节: 单参考系流动。 对于比较复杂的几何模型, 可能无法使用单参考系模型, 在那些问题中,需要将问题分解为多个计算区域,各区域间采用定义好的分界面 进行关联。对于分界面的处理方式形成了两种近似、稳态模拟方法:多参考系方 法(MRF)以及混合面方法。这些问题将在 2.3.2 及 2.3.2 节进行讨论。如果静 态部分与运动部分间的交互非常重要, 则可以采用滑移网格方法捕捉流动的瞬态 行为。滑移网格模型的讨论将在第 3 章:滑移及动网格流动中讨论。

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

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而在转动子区域中的流动情况则有 2.2.1 节:转动参考系方程所描述。 在两个子区域之间的边界, 一个子区域控制方程中扩散项及其他项需要相邻 子区域的速度值。ANSYS FLUENT 强制保持绝对速度的连续性,以提供一个正 确的邻接速度值。 (此方法与混合面模型不同,混合面模型采用圆周平均技术) 。 当采用了相对速度表达式,则每一个子区域均使用相对运动计算。速度及速 度梯度使用方程 2.3.1 将运动参考系转换至惯性坐标系。 对于平移速度 ,则有 = +( )+ (2.3.1)
如果旋旋转速度不是是常方程将包含含一些anssysfluennt不包含的额外项尽管它们可能数变换后的方通过过使用用户自定义函数数添加至源注意到在具有有恒定转速速的运动参考考系中同同样可以采采用瞬态模拟拟
2 旋转参考系流动
本节主要描述旋转参考系流动模拟的数学背景。以下章节包含的内容包括: 2.1:介绍 2.2:旋转参考系流动 2.3 多旋转参考系流动
域的分解面上, 使用一个局部参考系将一个区域中的流动变量进行通量计算并转 换到相邻的区域。关于 MRF 分界面格式将在 2.3.1 节:MRF 分界面格式中进行 详细讲述。 应当注意到 MRF 方法不会使相邻的两个运动区域间产生先对运动(可能是 运动或静止) ;用于计算的网格依然是固定的。这类似于在制定位置固定运动部 分的运动且观察该位置瞬间流场。 因此, MRF 方法常常又称之为 “冰冻转子法” 。 尽管 MRF 方法是一个近似方法,但是对于许多应用提供了一个可信的流动 模型。例如,MRF 模型可用于转子与定子耦合相对较弱的透平机械问题中,以 及一些运动与静止区域截面间流动相对简单的问题求解。例如在混合槽中,当叶 片与挡板间的相互作用相对减弱时,大尺度的瞬态效应并不明显,此时可以使用 MRF 模型。 使用 MRF 模型可以为瞬态滑移网格计算提供一个较好的初始条件。在一些 转子与静子之间相互作用很强烈时,不能使用 MRF 模型,此时只能单独使用滑

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系

Fluent理论手册(2)—旋转坐标系
旋转周期边界也可能被使用,然而表面必须为关于旋转轴为周期的。例如, 通常模拟的透平机械中的叶片,假定流动为周期旋转的而且定义其中一个叶片建 立周期计算域。这允许在降低计算所有叶片的开销情况下,能够很好求解叶片表 面的流动。
ANSYS FLUENT 的流动条件(进口和出口)在大多数情况下,能够用静止 参考系或旋转系进行表述。例如,对于速度进口,能够根据方便性指定相对速度 或绝对速度。更多的关于这些或其他边界条件的资料,可以参看用户手册 10.7 节:使用单旋转系问题及第 7 章:网格区域及边界条件。
2 旋转参考系流动
本节主要描述旋转参考系流动模拟的数学背景。以下章节包含的内容包括: 2.1:介绍 2.2:旋转参考系流动 2.3 多旋转参考系流动
2.1 简介
ANSYS FLUENT 求解流体流动及热传递方程,默认情况下求解的是静态参 考系(或者惯性系)情况下。然而,对于许多问题,若能在动参考系(或非惯性 系)下进行求解则非常有利。这些问题常常涉及到运动部分(例如旋转的叶片、 桨以及类似的运动面),而且这些旋转部分的流动情况正是感兴趣区域。在大多 数问题中,运动部分导致在固定参考系中的问题为瞬态。通过使用运动参考系, 流过运动部分能转化为稳态问题进行求解。
考虑如图 2.3.3 所示的透平机械原理,每个叶片均含有周期边界。包含有两 个流体域:旋转域,以指定的角速度旋转,同时拥有一个静止域。转子与定子的 顺序是任意的(换言之,转子位于定子的下游也是可以的)。
图 2.3.3 轴向转子-静子相互作用 在数值模拟中,每一个区域可以有独立的网格。这些区域间的流动信息通过 混合面进行耦合。注意可以耦合任意数量的流体区域,例如可以将 4 块叶片耦合 到 3 个混合面上。 注意:转子及定子拥有独立的区域,且拥有自己的进口及出口边界。可以将 这种系统看做是多个 SRF 模型通过混合面模型边界条件耦合在一起。 2.3.2.3 混合面概念 混合面概念背后的基本观点在于每一个流体域均作为稳态问题求解。在一些 规定的迭代间隔,混合面上的流动数据在静止出口和运动入口边界的分界面上进 行周向平均。ANSYS FLUENT 提供了三种类型平均方法:面积平均,质量平均

fluent 旋转区域的tui命令

fluent 旋转区域的tui命令

Fluent 旋转区域的 TUI 命令概述在计算流体力学中,Fluent 是一款广泛使用的计算流体力学(CFD)软件。

Fluent 提供了强大的求解器和模拟工具,用于模拟和分析各种流体流动问题。

其中一个常见的需求是对流场中的物体进行旋转区域的模拟。

在本文中,我们将介绍如何使用Fluent 的 TUI(Text User Interface)命令来创建和管理旋转区域。

TUI 命令介绍TUI 是 Fluent 提供的一种命令行界面,允许用户通过文本命令与软件进行交互。

通过 TUI 命令,用户可以创建、编辑和管理 Fluent 的模拟设置和模型。

使用TUI 命令可以提高工作效率,特别是对于熟悉命令行界面的用户来说。

创建旋转区域在 Fluent 中,旋转区域是一个用来模拟旋转物体的虚拟区域。

创建旋转区域的第一步是使用 TUI 命令进入旋转区域模式。

在 Fluent 的主界面中,输入以下命令:/solve/initialize/rotating-zone这个命令将会进入旋转区域模式,并提示你输入旋转区域的名称。

输入一个合适的名称,比如“rotating_zone”。

接下来,你需要定义旋转区域的几何形状。

Fluent 提供了多种几何形状的选项,包括圆柱体、球体和自定义形状。

选择一个适合你模拟的几何形状,并使用 TUI命令进行定义。

例如,如果你想创建一个圆柱体形状的旋转区域,可以使用以下命令:/solve/initialize/rotating-zone/shape然后,按照提示输入圆柱体的参数,比如底面半径和高度。

设置旋转区域的属性一旦旋转区域的几何形状定义完成,你可以设置旋转区域的属性。

这些属性包括旋转速度、旋转轴和旋转方向。

要设置旋转速度,使用以下命令:/solve/initialize/rotating-zone/velocity然后,按照提示输入旋转速度的数值。

要设置旋转轴,使用以下命令:/solve/initialize/rotating-zone/axis然后,按照提示输入旋转轴的坐标。

Fluent对旋转式动力机械的分析

Fluent对旋转式动力机械的分析
Rotating tanks, seals, cavities, and other devices disk cavities and labyrinth seals in gas turbine engines electric motor cooling passages disk drives rotating tires on automotive vehicles
Turbomachinery - machines which add work to or extract work from a fluid compressors, fans, pumps - add work to achieve a pressure rise in the fluid turbines, windmills - extract work from fluid to drive other machines
Other considerations…
laminar/turbulent flow, other physics (e.g. multiphase flow, heat transfer) level of interaction between moving/stationary components
Why use a rotating reference frame?
Flowfield which is unsteady in the stationary frame becomes steady in the rotating frame
Steady-state problems are easier to solve... simpler BCs low computational cost easier to post-process and analyze

应用FLUENT进行旋转机械仿真分析的教程

应用FLUENT进行旋转机械仿真分析的教程
Fluent Software Training UGM 2001
Introduction to Rotating Machinery Analysis Using Fluent
Frank Kelecy Fluent Inc.
1
© Fluent Inc. 5/12/2015
Fluent Software Training UGM 2001

Present details on modeling rotating machinery problems using Fluent


Answer your questions!
5
© Fluent Inc. 5/12/2015
Fluent Software Training UGM 2001

Centrifugal machines



Mixed Flow

7
© Fluent Inc. 5/12/2015
Fluent Software Training UGM 2001
Basic Problem Statement

We wish to solve for the flow through a domain which contains

compressors and turbines fans and pumps rotating cavities, seals, and bearings mixing equipment fluid coupling devices and torque converters air motors marine and aircraft propellers and many more…

Fluent-v6.2-lect-04-boundary

Fluent-v6.2-lect-04-boundary
file → write-bc and file → read-bc
Boundary conditions can also be defined by UDFs and Profiles. Profiles can be generated by:
Writing a profile from another CFD simulation Creating an appropriately formatted text file with boundary condition data.
The data required at a boundary depends upon the boundary condition type and the physical models employed. You must be aware of the information that is required of the boundary condition and locate the boundaries where the information on the flow variables are known or can be reasonably approximated
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.2 Mar 2005
Defining Boundary Conditions
To define a problem that results in a unique solution, you must specify information on the dependent (flow) variables at the domain boundaries

fluent学习笔记

fluent学习笔记
对于网格和几何体的要求:
1,对于轴对称的几何体,对称轴必须是x轴。
2,gambit能生等角的或非等角的周期性的边界区域。另外,可以在fluent中通过make-periodic文本命令来生成等角的周期性的边界区域。
网格质量:
1.节点密度和聚变。对于由于负压强梯度引起的节点脱离,以及层流壁面边界层的计算精度来说,节点浓度的确定是很重要的。对于湍流的影响则更重要,一般来说任何流管都不应该用少于5个的网格元素来描述。当然,还要考虑到计算机的性能。
4,分割区域。有四种分割面区域和两种分割单位区域的方法,每种方法在执行前都能够给出结果的预测报告。A,分割面区域。1,有尖角的几何体2,有小面的几何体3,按照改编寄存器中的标记。4,在相邻区域的基础上。对于对偶性的壁面边界条件是有效!grid-separate-faces,分离操作必须在悬挂节点操作前进行,因为有悬挂节点的面不能被分离!当你按照改编标记分离面区域时,会有意外!b,分离单元区域。1如果两个或更多的封闭的单元区域共享一个内部的边界,你可以分割他们,但必须先将内壁的边界转换成其他双向的边界。2,基于标记的!
x,y scaling factor, eg. 1 1 :1 1
x,y translation, eg. 0 1 :0 0
rotation angle (deg), eg. 45 :0
Enter name of grid file (ENTER to continue) :<ENTER>
Enter name of output file :final.msh
6,分离周期性的区域:grid-modify_zone-slit_periodic。系统会将该区域分成两个对称的区域。
7,融合面区域:用于融合边界,(或者相同的节点或者面)这些边界是由组合多个网格区域组成。该方法用于当你将一个多块的几何体分成多个块分别生成网格,然后在输入解算器进行计算前。Grid-fuse,同建立周期性的区域一样,融合过程使用一个公差。当融合失败时,可以通过改变该公差来重试。但记住该值不能大于0。5。当从结构性的网格生成器或者解算器引入网格时,往往是o型或者c型的,存在有凹角的分支切割。这是需要通过融合来消除人工生成的内部的边界。
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Example: rotor outlet zone is matched with a stator inlet zone

A steady-state calculation is performed for each component. During the computation...
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S Separate meshes h are created df for each h bl blade d row
zபைடு நூலகம்
Number of blades per row is arbitrary

Mixing plane boundary zones are identified and mixing plane interfaces are established
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The MPM has Th h been b implemented i l d for f both b h axial i l and d radial di l turbomachinery b hi blade rows
z z
For axial machines, radial profiles are used F radial For di l (centrifugal) ( if l) machines, hi axial i l profiles fil are used d
Axial vs Radial Mixing Planes
Axial machines
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di l machines hi Radial
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This is accomplished by mixing out (averaging) the circumferential nonuniformities in the flow at the inter-stage (mixing plane) interface MPM calculations will thus be much less expensive than MRF calculations
Introduction

Axial A i l and d centrifugal if l turbomachines b hi are typically i ll comprised i d of f one of f more stages, where a stage consists of vane or stator blade row (to turn the flow appropriately) and a rotor or impeller blade row (to add to or extract energy from the flow)

The interaction between blade rows is treated in a more satisfying manner than MRF
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Avoids the “frozen rotor” assumption
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MPM Implementation

Permissible P i ibl BC combinations bi i for f mixing i i plane l interfaces: i f (upstream ( / downstream)
z z z
Pressure-Outlet / Pressure-Inlet P Pressure-Outlet O l / Velocity-Inlet V l i I l (incompressible (i ibl flows) fl ) Pressure-Outlet / Mass Flow Inlet

Mixing plane will create profiles for all scalar fields required at an inlet ( for (or f b backflow kfl conditions) di i )
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Example: If RSM is invoked, averaged profiles for the Reynolds stress components will be computed and applied to the appropriate BCs
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Introduction




For multistage F li problems, bl we often f know k the h stage boundary b d conditions di i (e.g. ( inlet total pressure and temperature and stage outlet static pressure) but not the inter-stage conditions I addition, In ddi i the h blade bl d counts will ill generally ll not be b the h same from f one row to the next MRF can be used only if we have equal periodic angles for each row. Thus stages with i h unequal l blade bl d counts may require i computation i of f a large l numbers b of blade passages which can be computationally expensive! In this case we can employ the Mixing Plane Model (MPM) to approximately d t determine i the th inter-stage i t t conditions diti so that th t the th stage t flow fl field fi ld can be b computed in a coupled fashion
Mixing Plane Illustration
Vane (12 blades) Fan (9 blades)
Mixing plane interface
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Advantages of the Mixing Plane Model

Lik MRF Like MRF, the h MPM permits i a steady-state d calculation l l i of f the h stage flow fl field fi ld
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Outline

Introduction I d i to Mixing Mi i Planes Pl Mixing Plane Implementation Mixing Plane Setup Mixing plane Options Troubleshooting Mixing Plane Problems Summary Appendix
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