基于FLUENT的旋翼螺旋桨旋转仿真文档格式.docx
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建立相应的part如图
将上述几何模型保存为single.tin
一、进行旋转域网格划分
将parts里的名字为DOWN、UP、DOWN_WALL、WALL的part删除，留下的几何图形即为包含旋翼的旋转域如图所示
将上述几何模型保存为single_in.tin
现在对旋转域进行网格划分，先生成旋转域的壳网格。
网格参数的设置如图所示
生成的旋翼表面网格如图所示
对网格质量进行检查，网格质量较好，quality质量指数在0.5以上。
对壳网格进行保存，为single_in_shell.uns。
单纯的壳网格并不能进行流动计算，接下来对旋转域进行体网格划分。
图中为切面处的体网格，按照下列参数对网格质量进行检查。
从上图中可以看出，网格质量在0.15以上，没有负网格产生。
保存网格为single_in.uns。
二、进行固定域网格划分
打开开始保存的几何文件single.tin，将parts里的名字为PROPELLER的part删除，留下的几何图形即为不包含旋翼的固定域如图所示
将模型另存为single_out.tin。
固定域结构简单，现在对其进行结构网格划分。
固定域Block划分及节点设置，如图所示。
进行网格预览，并检查网格质量。
所有网格Determinant2X2X2值大于0.5，大部分大于0.6。
保存Block为single_out.blk。
生成网格，将网格保存为single_out.uns。
关闭软件。
三、对生成网格进行组装
在文件夹中双击single_out.uns打开固定域网格，再点击打开网格，找到single_in.uns文件，单击打开。
弹出如图所示对话框，单击Merge。
即完成了两部分网格的加载与组装，可以通过切面查看组装情况。
可以看见旋转域的非结构网格与周围的结构网格组装在了一起。
将网格保存为single_merge.uns。
选择Fluent_V6输出网格。
完成网格输出后，可以在Outputfile栏所示路径下找到single_propeller.msh。
四、数值计算
本文采用动网格方法模拟旋翼的转动，通过UDF指定旋翼的转动。
UDF内容如下：
#include"
udf.h"
DEFINE_CG_MOTION（propeller1,dt,vel,omega,time,dtime）
{
Domain*domain;
domain=Get_Domain
（1）;
omega[2]=1000.0;
/*以1000rad/s绕Z轴旋转*/
}
打开FLUENT，选择双精度三维求解器。
如下图所示打开UDF编译对话框，
点击
，找到刚刚保存的UDF文件propeller.c。
编译文件，单击
加载UDF宏。
利用菜单加载上面保存的网格文件single_propeller.msh。
单击
定义网格尺寸。
检查网格质量，在TUI窗口输出的检查结果如图所示。
在General面板中选择Transient求解。
如图进行Models设置。
进行Materials设置，采用默认的air材料属性。
网格包含两个计算域，设置计算域材料均为air。
边界条件设置，将down、up、wall的边界条件设置为outflow，将down_interface、down_interface:
003、up_interface、up_interface:
002、wall_interface、wall_interface:
004边界条件设置为interface，propeller的边界条件设置为wall，如图所示。
在MeshInterfaces面板中点击
进行运动边界设置，按照对应关系设置运动边界
down
down_interface
down_interface:
003
up
up_interface
up_interface:
002
wall
wall_interface
wall_interface:
004
设置完成后如图。
在DynamicMesh面板中勾选
激活动网格模型。
网格更新参数设置如下图所示。
点击面板中的
按钮设定运动区域，在设置MotionUDF/Profile下拉框中选择刚刚编译的UDF，设置旋翼中心，设置CellHeight为0.0005m，如下图所示。
设置完毕后关闭对话框，点击
可以进行运动区域预览。
通过预览可以看到旋翼按照设定的过程旋转。
保存当前文件为single_propeller.cas。
打开网格运动预览对话框，如下图设置完毕，单击
按钮进行网格预览。
SolutionMethods设置采用默认值，SolutionControls设置采用默认值。
定义残差和升力监视窗口，
SolutionInitialization面板点击
进行初始化。
按照下图设置，点击
开始计算。
当大概计算到1500步，升力曲线基本收敛。
五、后处理
后处理就不详细说了吧，贴几张CFX-POST后处理的图片
压力云图
旋翼速度矢量图
旋翼附近流线图
参考文献：
1、纪兵兵、陈金瓶.ANSYSICEMCFD网格划分技术实例详解[M].中国水利水电出版社
2、胡坤、李振北.ANSYSICEMCFD工程实例详解[M].人民邮电出版社
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