fluent瞬态计算终止条件在哪里设置_单向瞬态流固耦合案例——海洋立管圆柱绕流...

本文介绍了如何在Fluent中设置瞬态单向流固耦合,包括计算域的离散、软件设置、边界条件及后处理。详细讲述了网格划分步骤和软件配置,特别强调了瞬态计算的终止条件设置。

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网上倒是有很多双向流固耦合案例,还有就是稳态单向流固耦合的,但是我就是没有找到 瞬态单向 的案例,故发奋图强,在家里大干三天,终于搞定了!

一、单向瞬态流固耦合方法建立

这个计算也需要在Workbench中进行,因为不是旋转机械,所以我更倾向于Fluent而不是CFX,当然用CFX也完全没有问题(至于为什么要这样选择,具体论述见我另一篇文章流致振动---三维圆柱绕流双向流固耦合数值模拟 - https://zhuanlan.zhihu.com/p/108763832)。计算模块构建如下图:

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二、计算域离散(采用结构化网格)

边界条件及流域示意图如下:

f4fcc83663ad9d082d7dc70b3eb317d6.png

主要说说流体域结构化网格划分

1.导入模型,调整模型单位:File——Import Model——Convent Units-millimeters

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2.创建Part,对不同边界条件进行命名,以便后期区分。

Fluent中进行瞬态粒子追踪(Transient Particle Tracking)的模拟,通常基于离散相模型(Discrete Phase Model, DPM),通过定义粒子的初始条件、边界条件以及与连续相之间的耦合关系,来模拟粒子在场中的动态行为。瞬态粒子追踪与稳态追踪的主要区别在于时间维度的引入,粒子的运动轨迹随时间变化,适用于非稳态动或需要时间分辨粒子行为的场景。 ### 瞬态粒子追踪的基本设置程 1. **启用瞬态求解器** 在Fluent中进行瞬态模拟,首先需要设置求解器为瞬态模式。进入`Run Calculation`面板,选择`Time Step Size`和`Number of Time Steps`。瞬态求解器允许粒子在每个时间步内更新其轨迹,从而实现时间相关的追踪。 2. **定义连续相场** 在模拟粒子之前,应先完成连续相的初始化和收敛。可以采用稳态求解后再切换为瞬态求解的方式,以确保初始场合理。 3. **设置DPM模型** 在`Models`菜单中启用`Discrete Phase Model`,并选择`Interaction with Continuous Phase`选项,以实现粒子与体之间的双向耦合(如果需要)。瞬态粒子追踪中建议启用`Unsteady Particle Tracking`选项,以确保粒子轨迹随时间演化。 4. **定义粒子注入(Injections)** 创建粒子注入源,可以是单个点、面或体积分布。对于瞬态模拟,可以设置粒子释放的时间函数,例如周期性释放或随时间变化的质量量。例如: - Injection Type: `Single`, `Group`, `Surface` 等 - Start Time / End Time: 定义粒子释放的时间区间 - Number of Streams: 定义粒子的数量 5. **粒子边界条件设置** 在壁面、出口等边界上定义粒子的行为,如反射、捕捉、逃逸等。可以使用UDF来定义复杂的边界行为,例如: ```c DEFINE_DPM_BC(custom_bc, p, t, f, f_normal, dim) { /* 自定义粒子在边界上的行为 */ if (some_condition) { return PATH_ACTIVE; // 粒子继续追踪 } else { return PATH_ABORT; // 粒子终止 } } ``` 通过`Boundary Conditions`面板将该UDF应用于特定边界。 6. **启用瞬态追踪选项** 在DPM设置中启用`Unsteady Particle Tracking`,并指定粒子追踪的时间步长。该时间步长可以与主求解器的时间步长一致,也可以独设置。 7. **后处理与结果分析** 在瞬态粒子追踪完成后,可以使用Fluent的后处理功能查看粒子轨迹随时间的变化情况。可以通过`Display` > `Particle Tracks`来可视化粒子路径,并结合时间步选择特定时刻的粒子分布。此外,还可以导出粒子数据到外部文件进行进一步分析。 ### 注意事项 - 瞬态粒子追踪会显著增加计算资源和时间消耗,尤其是当粒子数量较多或追踪时间较长时。 - 建议使用较小的时间步长以提高轨迹精度,特别是在存在强湍或快速变化的场中。 - 若启用双向耦合(Two-way Coupling),粒子对场的影响将在每个时间步中被更新,因此需要确保场求解的稳定性。 ### 示例设置命令(TUI输入) ```bash define/models/dpm/active yes define/models/dpm/unsteady yes define/injections/create-injection injection-0 ``` ---
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