FLUENT动网格技术简介
Fluent理论手册3—滑移网格及动网格理论
为节点i与其相邻节点j的位移， 为连接节点 的邻居节点数量，
为弹簧节点 与其相邻节点 间的弹簧刚度。连接节点i与j的边的弹簧刚度可以 定义为： = （3.3.2）
为保持平衡，所有连接节点弹簧产生的净力必须为零。这一条件在迭代方程 中可写成： = （3.3.3）
当边界位移已知时（边界节点位置被更新） ，方程（3.3.3）在所有内部节点 上使用雅克比卷积。当收敛时，位置被更新为： = +
3.3 3 动网格 格理论
ANSYS FLUENT F 中的动网格模 中 模型能用于 于模拟计算域 域中存在边 边界随时间运 运动 的情 情况。动网格 格模型同样 样能够用于稳 稳态问题。运动可以是 是指定的（ （如指定固体 体重 心关 关于时间的 的线速度或角 角速度） ，也 也可以是非 非指定的运动 动，这种情 情况下运动取 取决 于当 当前的求解 解（例如线速 速度及角速度 度通过固体 体的力平衡计 计算而得，此时采用的 的是 6DO OF 求解器。 。ANSYS FLUENT 基 基于新的边 边界位置，在 在每一时间 间步自动更新 新体 网格 格位置。为 为使用动网格 格模型，需 需要提供初始 始网格及任 任何移动区域 域的运动描 描述。 ANSYS FLUE ENT 允许使 使用边界配置 置，用户自 自定义函数或 或 6DOF 求 求解器对运动 动进 行指 指定。 ANSYS FLUENT F 期望在每一个 期 个网格面或 或网格区域上 上指定运动 动描述。若模 模型 中包 包含运动及 及非运动区域 域， 你需要将 将在这些体 体网格创建时 时将其分别 别进行分区标 标记。 此外 外， 由于运动 动引起变形 形的区域相邻 邻区域也需 需要在网格创 创建时独立 立归结到独立 立的 区域 域中。各区域 域之间的边 边界面不需要 要共形。可 可以使用非保 保角或滑移 移界面在最终 终的
FLUENT 软件简介
发动机子模型介绍： 1.喷雾模型
Fluent软件中对喷雾这类气液两相流问题的模拟主要 采用其自带的离散相模型(DPM——Discrete Phase Model)。Fluent提供了如5个喷嘴模型：
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。
软件特点及用户对其优缺点评价
优点： (1 )功能强 ,适用面广。包括各种优化物理模型 ,如 :计算流体流动和热传导模 型 (包括自然对流、定常和非定常流动 ,层流 ,湍流 ,紊流 ,不可压缩和可压缩流动 , 周期流 ,旋转流及时间相关流等 ) ;辐射模型 ,相变模型 ,离散相变模型 ,多相流模型 及化学组分输运和反应流模型等。对每一种物理问题的流动特点 ,有适合它的数 值解法 ,用户可对显式或隐式差分格式进行选择 ,以期在计算速度、稳定性和精度 等方面达到最佳； (2 )高效 ,省时。Fluent将不同领域的计算软件组合起来 ,成为CFD计算机软件 群 ,软件之间可以方便地进行数值交换 ,并采用统一的前、后处理工具 ,这就省却 了科研工作者在计算方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动 ,而 可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上； (3 )建立了污染物生成模型。包括NOX 和ROX(烟尘 )生成模型。其中NOX 模型 能够模拟热力型、快速型、燃料型及由于燃烧系统里回燃导致的NOX的消耗。而 ROX 的生成是通过使用两个经验模型进行近似模拟 ,且只使用于紊流； (4 )适用范围广，FLUENT含有多种传热燃烧模型及多相流模型，可应用于从可 压到不可压、从低速到高超音速、从单相流到多相流、化学反应、燃烧、气固混 合等几乎所有与流体相关的领域； 缺点：二次开发用c语言不方便；
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动网格讲解分析
题记：在学习使用Fluent的时候，有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model)，因此，本版推出这个专题，进行大讨论，使大家在使用动网格时尽量少走弯路，更快更好地掌握；也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导，谢谢！该专题主要包括以下的主要内容：##1.动网格的相关知识介绍；##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程；##3. 与动网格应用有关的参考文献；##4. 使用动网格进行计算的一些例子。
##1.动网格的相关知识介绍有关动网格基础方面的东西，请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节，这里只给出一些提要性的知识要点。
1、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
边界的运动形式可以是预先定义的运动，即可以在计算前指定其速度或角速度；也可以是预先未做定义的运动，即边界的运动要由前一步的计算结果决定。
网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
在使用动网格模型时，必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。
可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。
FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。
不同区域之间的网格不必是正则的，可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。
注：一般来讲，在Fluent中使用动网格，基本上都要使用到UDF，所以你最好具备一定的C 语言编程基础。
2、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）和局部重划模型（local remeshing）。
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
题记：在学习使用Fluent的时候，有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model)，因此，本版推出这个专题，进行大讨论，使大家在使用动网格时尽量少走弯路，更快更好地掌握；也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导，谢谢！该专题主要包括以下的主要内容：##1.动网格的相关知识介绍；##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程；##3. 与动网格应用有关的参考文献；##4. 使用动网格进行计算的一些例子。
##1.动网格的相关知识介绍有关动网格基础方面的东西，请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节，这里只给出一些提要性的知识要点。
1、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
边界的运动形式可以是预先定义的运动，即可以在计算前指定其速度或角速度；也可以是预先未做定义的运动，即边界的运动要由前一步的计算结果决定。
网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
在使用动网格模型时，必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。
可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。
FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。
不同区域之间的网格不必是正则的，可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。
注：一般来讲，在Fluent中使用动网格，基本上都要使用到UDF，所以你最好具备一定的C 语言编程基础。
2、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）和局部重划模型（local remeshing）。
15-Fluent_动网格.
两种动域模型建立方法：
如果域在移动时并没有形状上的改变 (刚性运动), 我们可以在运动坐 标系下解算流体流动方程。
动量方程中可以添加附加的加速度项 动坐标系下，解算的问题变成了定常问题 可以和固定域穿过分界面相结合
如果域在移动的同时还会有形状的改变 (变形), 我们可以用动网格 (DM) 技术解算方程
建模方法概览
单参考系 (SRF)
整体计算域都置于运动坐标系下。 选择域中的部分区域置于运动坐标系下。 忽略相互作用 稳态 在旋转/静止域的分界面上，混合模型需要考虑相邻区域相互之间的影响。 忽略流动中的不均匀圆周运动 稳态 特定区域的移动使用移动网格算法 对滑移分界面进行流动变量的插值 非定常问题－把边界的相互作用完全考虑进去了，但是计算量比 SRF, MRF, 或者MPM都更大。 和滑移网格相似，但是域随着时间变化可以移动和变形。 网格变形技术有弹簧压缩，动态铺层，局部重构
baffle
rotor
Correct
Wrong!
Wall with baffles not a surface of revolution!
© 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
11-8
ANSYS, Inc. Proprietary
Intr008
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 Aug 2008
SRF 设置：入口/出口边界条件
速度入口： 压力入口：
通过速度方程来定义总压
V 2 pt ,abs p 2 W 2 pt ,rel p 2
4-1Fluent流体模拟培训教程-动网格详解
1
本次沟通学习的目的
对动态网格理论根底有初步了解。 能够使用商用流体力学计算软件Fluent进
展简洁地计算—实行铺层更新方法。 为后续承受Fluent解决工业中实际边界运
动或变形的问题打下根底。
2
• 动态网格模型
– 边界刚性运动 – 边界变形
• 初始网格可以使用任意的前处理器来生成 • Fluent动网格模型完全支持并行计算，既可以单机多
核并行，也可多机多核并行 • 动态网格技术与网格自适应技术相兼容
6
Fluent中动态网格模型算法概要
动网格使用面临两大问题
• 体网格的再生 • 边界运动或变形的指定
体网格再生方法
• 铺层〔Layering〕 • 弹性光顺〔Spring Smoothing〕 • 局部重构〔Local Remeshing〕
10
弹性光顺〔Spring Smoothing〕
四个特点
〔1〕节点之间类似弹簧的连接，或者被压缩或
者被拉伸
〔2〕节点之间的连接属性不变，没有节点的生 成和消退，节点的数量和连接关系保持不变
〔3〕单独使用时，仅限于边界变形或运动幅度 较小的状况，幅度过大会导致网格高度扭曲甚至 奇异
〔4〕适用于三角形、四周体网格，也可用于六
实例
34
弹性光顺
根本特点： 〔1〕节点之间的连接属性不变 〔2〕单独使用，仅限于变形特别小的状况 〔3〕适用于三角形和四周体网格
23
弹性光顺
动网格掌握参数：
24
弹性光顺
运动区域：
25
弹性光顺
变形区域：
26
弹性光顺
变形区域：
27
Fluent动网格的应用过程
Fluent动网格的应用过程一、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
网格的更新过程由FLUENT根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
FLUENT要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
二、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型、动态分层模型和局部重划模型。
1、弹簧近似光滑模型在弹簧近似光滑模型中，网格的边被理想化为节点间相互连接的弹簧。
移动前的网格间距相当于边界移动前由弹簧组成的系统处于平衡状态。
在网格边界节点发生位移后，会产生与位移成比例的力，力量的大小根据胡克定律计算。
边界节点位移形成的力虽然破坏了弹簧系统原有的平衡，但是在外力作用下，弹簧系统经过调整将达到新的平衡，也就是说由弹簧连接在一起的节点，将在新的位置上重新获得力的平衡。
从网格划分的角度说，从边界节点的位移出发，采用虎克定律，经过迭代计算，最终可以得到使各节点上的合力等于零的、新的网格节点位置，这就是弹簧光顺法的核心思想。
2、动态分层模型对于棱柱型网格区域（六面体和或者楔形），可以应用动态层模型。
动态层模型的中心思想是根据紧邻运动边界网格层高度的变化，添加或者减少动态层，即在边界发生运动时，如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度，就将其划分为两个网格层；如果网格层高度降低到一定程度，就将紧邻边界的两个网格层合并为一个层。
3、局部重划模型在使用非结构网格的区域上一般采用弹簧光顺模型进行动网格划分，但是如果运动边界的位移远远大于网格尺寸，则采用弹簧光顺模型可能导致网格质量下降，甚至出现体积为负值的网格，或因网格畸变过大导致计算不收敛。
为了解决这个问题，FLUENT 在计算过程中将畸变率过大，或尺寸变化过于剧烈的网格集中在一起进行局部网格的重新划分，如果重新划分后的网格可以满足畸变率要求和尺寸要求，则用新的网格代替原来的网格，如果新的网格仍然无法满足要求，则放弃重新划分的结果。
FLUENT动网格专题讨论
题记：在学习使用Fluent的时候，有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model)，因此，本版推出这个专题，进行大讨论，使大家在使用动网格时尽量少走弯路，更快更好地掌握；也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导，谢谢！该专题主要包括以下的主要内容：##1.动网格的相关知识介绍；##2.以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程；##3. 与动网格应用有关的参考文献；##4. 使用动网格进行计算的一些例子。
##1.动网格的相关知识介绍有关动网格基础方面的东西，请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节，这里只给出一些提要性的知识要点。
1、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
边界的运动形式可以是预先定义的运动，即可以在计算前指定其速度或角速度；也可以是预先未做定义的运动，即边界的运动要由前一步的计算结果决定。
网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
在使用动网格模型时，必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。
可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。
FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。
不同区域之间的网格不必是正则的，可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。
注：一般来讲，在Fluent中使用动网格，基本上都要使用到UDF，所以你最好具备一定的C 语言编程基础。
2、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）和局部重划模型（local remeshing）。
FLUENT动网格技术简介
FLUENT动网格简介在固体有限元计算中，网格运动实非什么稀奇事儿。
而且在绝多数固体计算的基本物理量是网格的节点位移，所以，固体计算中，网格节点运动是对的，没有运动反而不正常了。
也可以这么说：正因为计算域内部节点间的相对运动，才导致了内应力的产生。
流体计算与固体完全不同。
其根源在于它们使用的网格类型不同。
当前固体有限元计算采用的是拉格朗日网格，而流体计算则大多数采用的欧拉网格。
如果说把拉格朗日网格中的节点点看作是真实世界的物质原子的话，那么欧拉网格的节点则好比是真实世界中的一个个传感器，它们总是呆在相同的位置，真实的记录着各自位置上的物理量。
正常情况下，欧拉网格系统是这样的：计算域和节点保持位置不变，发生变化的是物理量，网格节点就像一个个布置在计算域中的传感器，记录该位置上的物理量。
这其实是由流体力学研究方法所决定的。
宏观与微观的差异决定了固体力学计算采用拉格朗日网格，流体计算采用欧拉网格。
关于这部分的详细解说，可以参阅任何一本计算流体动力学书籍。
世界是公平的。
有利必有弊。
朗格朗日网格适合计算节点位移，然而对于过大的网格变形却难以处理。
欧拉网格生来可以处理大变形（因为节点不动），然而对于对于节点运动的处理，则是其直接软肋。
然而很不幸的是，现实生活中有太多网格边界运动的实例。
如汽车发动机中的气缸运动、阀门开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等等等举不胜举。
计算流体动力学计算的基本物理量通常为：速度、温度、压力、组分。
并不计算网格节点位移。
因此要让网格产生运动，通常给节点施加的物理约束是速度。
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。
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。
在FLUENT中进行公转与自转的动网格
在FLUENT中进行公转与自转的动网格设定，若运动情况较简单且运动规律比较特殊时，可以应用滑移网格解决。
在FLUENT13.0之后的版本中，支持在动网格中同时包容MRF模型，这也为复杂运动建模提供了条件。
1、模型准备本例中的模型需要利用ICEM CFD创建分界面的技术，前面已有介绍，这里不再累述。
建立的网格模型如不图所示。
整个模型共包含三个域，从外到内我们依次命名为：outer_domain，mid_domain，inner_domain。
其中区域3（inner_domain）中包含一个搅拌器。
区域3以速度1rad/s绕圆心旋转，搅拌器以角速度10rad/s旋转。
三个计算域以两对interface进行连接。
区域1的外部为wall边界类型（即整个区域是密闭的）。
图1 图22、模型设置将网格文件导入至FLUENT中，进行sacle，将模型尺度调整至满足我们需求的尺度。
设置求解类型为瞬态，使用RNG K-epsilon模型，采用增强壁面函数。
从材料数据库中添加材料水。
3、inner_domain区域设置本例的重点在于区域设置。
需要进行设置的区域为inner_domain与mid_domain。
进入Cell Zone Conditioons面板，选择inner_domain区域，设置区域类型为fluid，点击按钮edit…进入区域设置。
如图2所示。
在弹出的设置框中进行图3高亮部分的设置。
需要注意的是：设置相对区域为mid_domain，再设置旋转中心后，则设置的旋转中心为局部坐标。
4、mid_domain区域设置采用与inner_domain类似的设置，如下图所示。
设置mid_domain的旋转中心为(0,0)，旋转速度1rad/s。
5、outer_domain设置outer_domain没有运动方面的设置，只需设置材料为水即可。
6、边界条件设置只有两个wall边界，一个是搅拌器壁面，一个是out_domain的外壁面。
FLUENT动网格教程
FLUENT动网格教程摘自/dvbbs/dispbbs.asp?boardid=61&id=1396 题记：在学习使用Fluent的时候，有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Me sh Model)，因此，本版推出这个专题，进行大讨论，使大家在使用动网格时尽量少走弯路，更快更好地掌握；也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导，谢谢！。
该专题主要包括以下的主要内容：§一、动网格的相关知识介绍；§二、以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程；§三、与动网格应用有关的参考文献；§四、使用动网格进行计算的一些例子。
§一、动网格的相关知识介绍有关动网格基础方面的东西，请具体参考FLUENT User’s Guide或FLUENT全攻略的相关章节，这里只给出一些提要性的知识要点。
1、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
边界的运动形式可以是预先定义的运动，即可以在计算前指定其速度或角速度；也可以是预先未做定义的运动，即边界的运动要由前一步的计算结果决定。
网格的更新过程由FLUE NT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
在使用动网格模型时，必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。
可以用边界型函数或者UDF定义边界的运动方式。
FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。
不同区域之间的网格不必是正则的，可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。
注：一般来讲，在Fluent中使用动网格，基本上都要使用到UDF，所以你最好具备一定的C语言编程基础。
2、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）局部重划模型（local remeshing）1）弹簧近似光滑模型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。
FLUENT实例-搅拌桨-动网格讲解
搅拌桨底部十字挡板流场分析动网格实例教程搅拌设备在各个行业运用的十分广泛，搅拌就是为了更够更快速更高效的将物质与介质充分混合，发生充分的反应，而搅拌中存在着许多不利于混合的情况，比如液体旋流。
为了解决这个问题，之前很多人提出在罐体的侧壁上增加挡板，可以抵消大部分旋流，然后大部分都是研究侧挡板的，对于底部挡板的研究十分少，本文就在椭圆底部挡板增加十字型挡板，对罐体中进行流场分析。
1．Gambit建模首先用Gambit建模图形如下：图1：Gambit建立的模型分为两个区域，里面的圆柱为动区域，外面包着的大圆柱设为静区域，静区域划分网格大，划分粗糙，内部动区域划分网格小，划分精细。
边界条件主要设置了轴，搅拌桨，底部挡板，上层液面。
以下就是fluent进行数值模拟。
2.fluent数值模拟2.1导入case文件2.2对网格进行检查Minimum volume的数值大于0即可。
图2网格检查2.3调节比例单位选择mm单位。
图3比例调节2.4定义求解器参数设置如图4所示图4设置求解器参数2.5设置能量线图5能量线2.6设置粘度模型，选择k-e模型k-e模型对该模型模拟十分实用。
图6粘度模型2.7定义材料介质选择液体水。
图7介质选择2.8定义操作条件由于存在着终于，建模时的方向向上，所以在Z轴增加一个重力加速度。
图8操作条件2.9定义边界条件在边界设置重，动区域如图所示，将材料设成水，motion type设成moving reference frame （相对滑动），转速设为10rad/s，单位可在Define中的set unit中的angular-velocity设置。
而在在轴的设置中，如上图所示，将wall motion设成moving wall，motion设成Absolute，速度设成-10，由于轴跟动区域速度是相对的，所以设成反的。
图9动区域边界条件图10轴边界条件2.10设置求解器求解器的设置如图11需将momentum改成0.5即可图11求解器2.11初值初始化在Slove中选择solution initialiation设置一下，初值全为0.2.12设置残留控制将plot点上，其他参数如图12所示。
Fluent动网格专题讨论
Fluent动网格专题讨论Fluent动网格专题讨论（-）题记：在学习使用Fluent的时候，有不少朋友需要使用动网格模型(Dynamic Mesh Model)，因此，本版推出这个专题，进行大讨论，使大家在使用动网格时尽量少走弯路，更快更好地掌握；也欢迎使用过的版友积极参与讨论指导，谢谢！该专题主要包括以下的主要内容：##1. 动网格的相关知识介绍；##2. 以NACA0012翼型俯仰振荡实例进行讲解动网格的应用过程；##3. 与动网格应用有关的参考文献；##4. 使用动网格进行计算的一些例子。
##1. 动网格的相关知识介绍有关动网格基础方面的东西，请具体参考FLUENT User’s Guide 或FLUENT全攻略的相关章节，这里只给出一些提要性的知识要点。
1、简介动网格模型可以用来模拟流场形状由于边界运动而随时间改变的问题。
边界的运动形式可以是预先定义的运动，即可以在计算前指定其速度或角速度；也可以是预先未做定义的运动，即边界的运动要由前一步的计算结果决定。
网格的更新过程由FLUENT 根据每个迭代步中边界的变化情况自动完成。
在使用动网格模型时，必须首先定义初始网格、边界运动的方式并指定参予运动的区域。
可以用边界型函数或者UDF 定义边界的运动方式。
FLUENT 要求将运动的描述定义在网格面或网格区域上。
如果流场中包含运动与不运动两种区域，则需要将它们组合在初始网格中以对它们进行识别。
那些由于周围区域运动而发生变形的区域必须被组合到各自的初始网格区域中。
不同区域之间的网格不必是正则的，可以在模型设置中用FLUENT软件提供的非正则或者滑动界面功能将各区域连接起来。
注：一般来讲，在Fluent中使用动网格，基本上都要使用到UDF，所以你最好具备一定的C语言编程基础。
2、动网格更新方法动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型(spring-based smoothing)、动态分层模型（dynamic layering）和局部重划模型（local remeshing）。
Fluent动网格
Fluent动网格----layering个一个简单实例我这几天看了点动网格技术方面的东西，在学习过程中发现这方面的例子很少，自己也走了一些弯路。
现在还好，弄明白了一些，能够应付现在我的工作。
为了让更多学习者快速了解动网格，我打算尽量把我学习心得在这里和大家分享，这里给出一个layering的一个简单例子。
1.Gambit画网格本例很简单，在Gambit里画一个10*10的矩形，网格间隔为1，也就是有100个网格，具体见下图。
都学动网格的人了，不至于这个不会做！这里需要注意一个问题：设置边界条件的时候，一定要把要移动的边单独设定，本例中一右边界作为移动的边，设成wall就可以，这里再后面需要制定。
2.编写UDF#include "udf.h"#include "unsteady.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h" /************************************************************/real current_time = 0.0 ;Domain * domain ;Thread * thread ;real NV_VEC( origin ),NV_VEC( force ),NV_VEC( moment ) ;/************************************************************/DEFINE_CG_MOTION(throttle,dt,vel,omega,time,dtime){current_time = CURRENT_TIME ;vel[0] = 30;Message("time=%f omega=%f\n",current_time) ; }上面这段代码就是设置x轴方向的速度为30米每秒（UDF默认是SI单位制）。
15-Fluent_movingzones动网格全解
非定常的流域当放在旋转坐标系下来看时，可以认为是定常的情况 。 定常问题比较容易求解…
边界条件简单 低的计算机资源占用 易于进行后处理和分析
壁面条件必须符合下列标准：
随着流域动的壁面可以是任意形状。 固定(至于确定的坐标)的壁面必须是旋转表面。
选择旋转周期性边界条件可以提高效率 (减少网格数量)
11-6
ANSYS, Inc. Proprietary
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 Aug 2008
建立SRF模型介绍
SRF一般针对单流域，只能是绕着某个特定的坐标点，以恒定的 速度进行旋转。 为什么使用旋转坐标系?
两种动域模型建立方法：如果域在移动时并没有形状上的改变 (刚性运动), 我们可以在运动坐 标系下解算流体流动方程。
动量方程中可以添加附加的加速度项 动坐标系下，解算的问题变成了定常问题 可以和固定域穿过分界面相结合
如果域在移动的同时还会有形状的改变 (变形), 我们可以用动网格 (DM) 技术解算方程
baffle
rotor
Correct
Wrong!
Wall with baffles not a surface of revolution!
© 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
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ANSYS, Inc. Proprietary
Introductory FLUENT Notes FLUENT v6.3 Aug 2008
域的位置和形状的改变都可以用时间函数来表示 非定常问题
fluent 动网格
Remeshing方法中的一些参数设定：Remeshing中的参数Minimum length scale和Maximum Length Scale，这两个参数你可以参考mesh scale info中的值，仅是参考,因为mesh scale info中的值是整个网格的评价值，设置的时候看一下动网格附近的网格和整个网格区域的大小比较，然后确定这两个参数，一般来讲，动网格附近的网格较密，这些值都比整体的小，所以在设置时通常设置为比mesh scale info中的Minimum length scale大一点，比Maximum Length Scale小一点。
以上是一般来讲的设置思路。
下面是我在NACA0012翼型动网格例子中的设置：Remeshing中的参数设定：为了得到较好的网格更新，本例在使用局部网格重新划分方法时,使用尺寸函数,也就是Remeshing+Must Improve Skewness+Size Function的策略。
将Minimum Length Scale及Maximum Length Scale均设置为0，为了使所有的区域都被标记重新划分；Maximum Cell Skewness（最大单元畸变)，参考Mesh Scale Info…中的参考值0.51，将其设定为0。
4,以保证更新后的单元质量；Size Remesh Interval（依照尺寸标准重新划分的间隔），将这个值设定为1，在FLUENT,不满足最大网格畸变的网格在每个时间步都会被标记,而后重新划分，而不满足最小，最大及尺寸函数的网格，只有在Current Time=（Size Remesh Interval）＊delta t的时候，才根据这些尺寸的标准标记不合格的单元进行重新划分,为了保证每步的更新质量，将其修改为1，就是每个时间都根据尺寸的标准标记及更新网格.Size Function Resolution(尺寸函数分辨率)，保持默认的3;Size Function Variation（尺寸函数变量）：建议使用一个小值，在0.1到0。
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FLUENT动网格简介在固体有限元计算中，网格运动实非什么稀奇事儿。
而且在绝多数固体计算的基本物理量是网格的节点位移，所以，固体计算中，网格节点运动是对的，没有运动反而不正常了。
也可以这么说：正因为计算域内部节点间的相对运动，才导致了内应力的产生。
流体计算与固体完全不同。
其根源在于它们使用的网格类型不同。
当前固体有限元计算采用的是拉格朗日网格，而流体计算则大多数采用的欧拉网格。
如果说把拉格朗日网格中的节点点看作是真实世界的物质原子的话，那么欧拉网格的节点则好比是真实世界中的一个个传感器，它们总是呆在相同的位置，真实的记录着各自位置上的物理量。
正常情况下，欧拉网格系统是这样的：计算域和节点保持位置不变，发生变化的是物理量，网格节点就像一个个布置在计算域中的传感器，记录该位置上的物理量。
这其实是由流体力学研究方法所决定的。
宏观与微观的差异决定了固体力学计算采用拉格朗日网格，流体计算采用欧拉网格。
关于这部分的详细解说，可以参阅任何一本计算流体动力学书籍。
世界是公平的。
有利必有弊。
朗格朗日网格适合计算节点位移，然而对于过大的网格变形却难以处理。
欧拉网格生来可以处理大变形（因为节点不动），然而对于对于节点运动的处理，则是其直接软肋。
然而很不幸的是，现实生活中有太多网格边界运动的实例。
如汽车发动机中的气缸运动、阀门开启与关闭、机翼的运动、飞机投弹等等等等举不胜举。
计算流体动力学计算的基本物理量通常为：速度、温度、压力、组分。
并不计算网格节点位移。
因此要让网格产生运动，通常给节点施加的物理约束是速度。
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。
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。
FLUENT动网格之弹簧光顺与扩散光顺FLUENT中的网格光顺（smoothing）主要采用两种方法：弹簧光顺与扩散光顺。
其中弹簧光顺包含有：弹簧光顺、边界层光顺、拉普拉斯光顺。
扩散光顺分为：基于壁面距离的扩散光顺与基于单元体积的扩散光顺。
一、弹簧/拉普拉斯/边界层光顺1、弹簧光顺需要设置的参数主要有四个参数需要设置：Spring Constant Factor（弹簧常数因子），Boundary Node Relaxation（边界节点松弛），Convergence Tolerance（收敛精度），Number of Iterations（迭代次数）。
如图中橙色框选部分。
2、各参数作用弹簧常数因子：取值范围[0，1]。
可以通过该值来调整弹簧刚度的大小。
该值为0表示弹簧间没有阻尼，边界运动会影响到更多的内部节点。
该参数的默认值为1。
在实际应用中，若发现运动边界附近网格堆积严重，可适当调小此参数，将位移扩散出去。
边界节点松弛：网格位置更新时使用的参数。
取值范围[0，1]。
0表示没有进行网格节点保持不变，1表示不使用松弛处理。
该参数默认为1。
调整该参数可以控制每次网格更新的节点位置。
通常使用默认值即可。
迭代精度：网格节点位移值是通过求解平衡方程得到的。
本参数即控制方程的求解精度。
一般保持默认值。
迭代次数：与迭代精度作用相同。
用于平衡方程的求解控制。
迭代方程如下。
通常该参数保持默认即可。
3、弹簧光顺方法的适应性（译自用户手册）（1）适用于任何变形或运动的单元或面域。
更适用于四面体/三角形网格（2）在非四面体/三角形网格域中，建议在以下一些情况下使用弹簧光顺方法：（a）边界运动在某一方向上具有明显优势（b）运动主要沿运动边界的法向方向。
其它的非四边形/非四面体网格域（尤其是多面体网格域），建议使用扩散光顺方法。
注意：默认情况下，在非四面体/四边形网格上，弹簧光顺方法是关闭的。
用户可以使用TUI命令激活：define > dynamic-mesh > controls > smoothing-paramters > spring-on-all-shapes?二、扩散光顺1、扩散光顺扩散光顺是通过求解扩散方程来获得网格节点的位移的。
只有一个参数需要设置：扩散参数α。
扩散系数是通过扩散参数得到的。
如下两公式求得扩散系数γ。
与，式中的d为壁面正则距离，v为正则体积。
用户可以通过TUI命令设置迭代次数与收敛精度。
通常很少进行设置。
define > dynamic-mesh > controls > smoothing-parameters > max-iter define > dynamic-mesh > controls > smoothing-parameters >relative-convergence-tolerance2、基于壁面距离的网格扩散光顺基于壁面距离的扩散光顺允许用户将边界网格运动扩散至内部节点的规律定义为壁面距离的函数。
减少远离运动边界的扩散能够使这些区域吸收更多的网格运动，同时更好的保持运动壁面附近的网格质量。
用户可以通过调整diffusion parameter来控制网格扩散，该参数的取值范围[0，2]。
该参数默认为0，意味着扩散参数为1，也即整个计算域采用相同程度的扩散。
扩散参数越大，则更多的保持近壁面网格，远离运动边界的位置将吸收更多的网格运动。
对于边界旋转运动，通常将扩散参数设置为1.5默认情况下，fluent使用标准壁面距离。
该方法使用最近的壁面边界进行正则化。
请注意此方法是不包括其它边界类型（如inlet,outlet,symmetry,周期边界等），只使用wall壁面边界。
用户可以使用"generalized“壁面距离，该方法使用一切未声明为变形的边界，而不管边界的类型。
两种方法均使用所有变形网格区域中发现的最大距离进行正则化。
用户可以使用TUI命令设置fluent使用广义边界：define>dynamic-mesh>controls>smoothing-parameters>boundary-distanc e-method3、基于单元体积的网格扩散光顺•允许用户将边界运动扩散至内部区域定义为单元尺寸的函数。
在大网格上减小扩散助于使这些网格吸收更多的网格变形，能更好的保持小体积单元的网格质量。
•与基于壁面距离的网格扩散相同，用户也可通过调整扩散参数来控制扩散系数。
默认扩散参数为0表示采用统一的扩散。
更大的扩散参数将会使更大的体积的网格吸收更多的变形。
•扩散参数取值范围：[0，2]4、扩散光顺方法的适应性•能够应用于任何类型的运动或变形网格。
•扩散光顺方法比弹簧光顺计算开销要大（隐式求解扩散方程。
而弹簧光顺是显式计算节点位移），但是能够得到较好的网格质量（特别是对于非四面体/非三角形网格及多面体网格）。
•更适合于平移运动。
•扩散光顺方法与边界层光顺方法及面区域重构方法不兼容。
FLUENT动网格之几何重构对于三角形或四面体风格区域，通常都会使用到弹簧光顺方法。
然而当边界位移远大于局部网格尺寸时，网格质量会下降甚至会出现退化的网格单元。
这可能会使网格实效（出现负体积网格），并因此导致计算收敛问题。
为什么弹簧光顺方法会导致此类问题？主要原因在于：弹簧光顺方法并不将网格质量作为网格更新的判断因素，而只是单纯的将边界运动作为参数扩散至计算域中。
为了解决此问题，ANSYS FLUENT将这些超出网格偏斜度或尺寸标准的网格收集起来，并在这些网格或面上局部进行网格重构。
若新网格单元质量达到网格质量标准，则进行网格重构，否则，新网格将会被丢弃。
ANSYS FLUENT包含有很多种网格重构方法，主要有以下几种：局部单元重构、局部区域重构、局部面重构（只用于3D）、面域重构、cutcell域重构（仅3D）以及2.5D面重构（3D中）。
网格重构方法适合于以下网格类型：（1）局部网格及局部面重构方法只对区域中的三角形及四面体网格有效。
（例如混合网格区域中，非三角形/四面体网格将会被忽略）（2）区域重构方法会将其它所有类型网格替换为三角形四面体网格（分别在2D及3D区域中），并且在3D边界层中生成楔形、棱柱形网格。
（3）面域重构方法在2D中只用于三角形网格，在3D模型中只用于四面体网格。
并且在3D边界层中能够产生楔形/棱柱形网格。
（4）切割单元区域重构方法能够对所有网格类型有效。
（5）2.5D重构方法只在六面体网格或由三角形拉伸形成的楔形/棱柱型单元上有效。
网格重构方法主要包含以下几个参数：如下图所示。
（1）minimum length scale：最小网格尺寸，当网格尺寸小于该尺寸时，网格将会被合并。
（2）maximum length scale：最大网格尺寸。
当网格尺寸大于该尺寸时，网格将会分裂。
（3）maximum cell skewness：当网格歪斜度超出设定的尺寸时，网格会进行重构。
（4）maximum face skewness：该参数只在3D模型中有效，与单元歪斜度类似（5）size remeshing interval：设置网格重构间隔，通常时间步有关系。
FLUENT的动网格设置Fluent的动网格设置，主要是通过dynamic mesh面板进行设置。
动网格面板如下图所示。
主要包括两部分内容：（1）Mesh Methods （2） Dynamic Mesh Zones。
另外还包括网格域运动预览及网格运动预览。
整个动网格面板通过勾选Dynamic Mesh选项而激活。
1、Mesh Methods（网格更新方法）该部分主要用于网格或网格域在运动过程中，设置计算域中网格节点位置更新方法。