Fluent 动态网格(2)— 使用Profile指定网格运动

在Fluent动态网格应用中,我们可以采用Profile文件来指定网格的运动,包括边界和区域。

示例一:延x方向以恒定速度1.2m/每秒运动。

((profile_name transient 2 0)
(time 0 15.0)
(v_x 1.2,1.2))

在这个例子中, profile_name是这个profile文件的名字,transient是瞬态模拟的关键字,2表示有变量有两个参数,0表示非周期性运动。time关键字是第一个变量时间,有0秒和15秒两个时间点。v_x是第二个关键字表示在x方向的速度,为1.2m/s,单位均为国际标准单位制。

示例二:

((profile_name_1 transient 3 1)
(time 0 1 2)
(x 2 3 2)
(v_y 0 -5 0))

在这个例子中, profile_name_1是这个profile文件的名字,transient是瞬态模拟的关键字,2表示有变量有两个参数,1表示周期性运动。time关键字是第一个变量时间,有012三个时间点。x关键字是在x方向上的位移,v_y是在y方向上的速度。

一些常用关键字列表如下:

time, angle: 时间和角度(曲柄栏杆机构运动角度)

x,y,z: 三个坐标轴方向上的位移。

v_x,v_y,v_z:三个方向上的线速度。

theta_x,theta_y,theta_z:从原点出发的射线相对坐标轴的角度。

omega_x,omega_y,omega_z: 三个方向上的角速度

Profile文件的使用也非常简单,用文本编辑器编辑命令后保存为后缀名为.prof文件即可。

下面我们通过一个实例来看看如何在Fluent中使用Profile命令。如下图所示一个水路,中间有一个阀门,距离底部10mm,试模拟阀门在0.1秒内关闭时的压力和速度情况。

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一、网格和边界指定

在Ansys网格模块中指定Inlet,outlet, wall和piston,将网格尺寸设置为1mm,生成网格。

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二、编写Profile文件

编写如下profile文件并保存为.prof格式。

((disp transient 2 0)
(time 0 0.1) 
(y 0 -0.008))

这个脚本中指定了两个时间点0和0.1秒,两个y方向的位置,0和-8mm。

三、Flunent设置

流体模型:SST k-omega

添加水为流体,密度设为可压缩。

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边界条件设置:

入口设置为压力入口,一个大气压。

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出口设为流量出口,速度为2m/s。

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动网格设置:

点选平滑网格和网格重构。平滑网格选择扩散模型。

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网格重构选择基于方法的重构和默认网格大小。

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在菜单Physcis中选择Profiles。

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读取之前保存的.prof文件

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时间步长设置:

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变形动画,可以看到随着截面积的减少,水流速度加快。

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