多重参考模型(MRF 模型)是一种定常计算模型,模型中假定网格单元做匀速运动,这种方法适用于网格区域边界上各点的相对运动基本相同的问题。
MRF模型中的单旋转坐标系选项适合于旋转机械、搅拌器以及其他相关设备的模拟。由于设备中的转子、推进器、叶片周期性的运动,这些设备下的流动都是惯性条件下的非定常流动。但在没有定子的情况下,流动相对于旋转部件来说,就变成了定常流动,这样流动的分析就可以大大得到简化。
01
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几何模型处理
我们使用spaceclaim进行几何前处理,几何模型如图所示,由外流场(enclosure)、叶片(fan)、旋转区(mrf_)组成。这里叶片的几何模型仅供提取流场使用,不会在实际网格划分及计算时使用
边界条件设置如图所示
可以看到一共有个叶片,我们可以将其分为4等份。
我们沿分界线使用平面功能创建两个平面。
接着我们抑制掉风扇叶片的几何模型,保留体积域,可以看到这两个平面同样将体积域分成了四部分。
接着使用分割主体功能,将其沿平面等分为四部分,并保留一部分。
需要注意的是:
前处理时一定要保证扇形相对面的表面积相等。
在Fluent Meshing的“watertight”工作流程只支持一组周期边界。
创建将每一侧的所有面包含在一个part内,如下图所示。将一侧的所有面选中,创建为“side1”,同理,扇形另一侧的相对面按同样的方法创建为“side2”
最后,使用共享拓扑关联各部分,以便于后续生成共节点网格。
02
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网格划分
在Fluent Meshing中旋转“watertight”模式并读取几何模型。
添加局部加密,选择fan并将目标尺寸设置为1mm。
接着如下图所示设置面网格的尺寸
接着我们需要创建周期边界
我们选中并生成周期边界
接着按照下图进行几何描述。
边界条件保持默认,注意这两个边界面在fluent内会转化为一个
体积域属性均为流体
边界层设置为5层
最后生成多面体网格即可。
效果如下
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