Fluent动网格实例：UDF实现网格运动案例

在动网格中,对于那些既包含了运动也包含了变形的区域,可以通过UDF来指定区域中每一个节点的位置。这给了用户最大的自由度来指定网格的运动。在其他的动网格技术中(如重叠网格)则很难做到这一点。定义网格节点的位置是通过UDF宏DEFINE_GRID_MOTION来实现的。

• 从Zone Names列表项中选择运动区域

• 选择Type为User-Defined

• 在Motion Attributes中,选择UDF函数。此时的UDF用的是DEFINE_GRID_MOTION宏。

参数:

name:自定义宏的名称,symbol name。

d:指向区域的指针,Domain *d。

dt:指向存储动网格属性的结构体指针,Dynamic_Thread *dt。

time:当前时间,real time。

dtime:时间步长。

宏中包含了5个参数:name,d,dt,time,dtime。其中name为用户自定义,而d,dt,time以及dtim均由Fluent传入。

在UDF中,可以利用宏NODE_X、NODE_Y及NODE_Z分别更新节点的X,Y,Z的位置。如下方的案例所示。

Fluent动网格中的DEFINE_GRID_MOTION宏允许用户定义网格节点的运动。本案例演示采用DEFINE_GRID_MOTION宏指定边界节点的运动。

案例动网格效果如图所示。

案例描述

本案例几何模型如图所示。

如图所示的同心圆柱体,内圆柱面进行扩张与收缩运动。其脉动位移可表达为:

其中v为径向速度,这里指定为:

可得内圆节点每个时间步坐标为:

角度:

内圆几何半径为1 m,外圆半径为 2 m。

在ICEM CFD中创建几何模型并划分网格,并将内圆面命名为inner,外圆面命名为outer。如图所示。

UDF

本案例UDF如图所示。

动网格设置

采用Layering网格更新,参数可采用默认设置。

设置inner边界运动类型为user-defined,并加载udf。如下图所示。

视频操作