正文描述:《fluent单项流固耦合.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、流固耦合(Fluid-solidinteraction,FSI)计算,通常用于考虑流体与固体间存在强烈的相互作用时,对流体流场与固体应力应变的考察。FSI计算按数据传递方式可分两类:单向耦合与双向耦合。所谓单向耦合,主要是指数据只从流体计算传递压力到固体,或者只从固体计算传递网格节点位移到流体。双向耦合则在每一时刻都同时向对方发送相应的物理量(流体计算发送压力数据,固体计算发送位移数据)。ANSYSWorkbench中可以利用Fluent与DS进行单向流固耦合计算。我们这里来举一个最简单的单向耦合例子:风吹挡板。我们假定挡板位移可忽略不计,固体变形对流场影响可以忽略,所考虑的
2、是流体压力作用在固体上,固体的应力分布。当然这里的压力可以换成温度等其他物理量。1、新建工程。注意是从Fluent–>StaticStructure。连接图如1所示。 图1计算工程关系 图2进入DM建模2、进入Fluent中的DM进行模型创建,如图2所示。流固耦合计算中的几何模型与单纯的流体模型或固体模型不同,它要求同时具有流体和固体模型,而且流体计算中只能有流体模型,固体计算中只能有固体模型。建好后的模型如图3,4,5所示。由于固体模型需要从这里导入,所以我们保留固体与流体模型。
3、 图3实体模型 图4固体模型 图5流体模型3、进入FLUENT网格设置。在FLUENT工程视图中的Mesh上点击右键,选择Edit…,如图6所示,进入网格划分meshing界面,如图7所示。我们这里需要去掉固体部分,只保留流体几何。 图6进入网格划分 图7禁用固体模型4、设置网格方法。我们采用ICEMCFD进行网格划分,具体方法参看上一篇博客。设置方式如图8所示,ICEMCFD中的网格如图9
4、所示。 图8设置网格划分方式 图9最终生成网格5、在meshing中更新网格关闭icemcfd后自动回到model界面。我们在mesh上点击右键,选择update进行更新。更新后网格如图10所示。 图10meshing中的网格 图11进入fluent6、进入fluent关闭mesh,回到fluent工程窗口,右键点击setup,选择edit…,进入fluent。这里流体计算参数就不一详说了。模型很简单,这里设置入口速度3m/s,出口压力
5、0Pa,采用k-e湍流模型。计算完后查看fluid_interface面上压力分布,如图12所示。流线如图13所示。 图12fluid_interface面上压力分布 图13流线7、关闭fluent,进入StaticStructure的model,如图14所示。注意geometry树形节点上,禁用流体区域以及外壳固体区域。之所以禁用外壳固体区域,因为流体对其影响可以忽略,为节省计算开销。 图14禁用流体区域 图15选择手里面以及CFD中相对于的面8、导入流体载荷如
6、图16所示,插入流体载荷,并如图15所示进行属性设置。我们可以查看导入的流体载荷,如图17所示。 图16插入流体载荷9、设置固体约束约束底面为fixed,进行计算。计算结果如图18所示。 图17显示导入的流体载荷 图18应力计算结果10、总结单向耦合计算思路很简单,就是先算流体,然后将流体压力作为载荷施加到固体上。这次的例子是从流体到固体,其实我们也可以计算由于固体变形导致流体流场变化的。只是要涉及到瞬态计算,设置上可能要麻烦一些。
显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。