Fluent中移动点监测简易方法2

释放双眼,带上耳机,听听看~!

此方法由@fuzheng 老哥提供,小丫负责补充整理。感谢分享!

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此前有分享过一篇同样是在Fluent中设置移动监测点的文档,可以点击下方链接查看:

Fluent中如何正确设置移动监测点

显然前面的方法非常繁琐,涉及到网格的标记、分离等操作,容易出错,所以这里推出更简单的2.0版本,轻易实现动态点参数监测!

对于蜗壳上静态点的监测,可以查看上面的文档,有简要介绍!

一、创建参考系

首先默认的全局参考系是一个静止的坐标系,通常我们不会对全局参考系进行调整,在全局参考系下,蜗壳等计算域是相对静止的,叶轮作为旋转域是采用MRF或者SSM来定义运动的,因为我们要监测的点在叶轮上,随着叶轮一起旋转,所以静止的全局坐标系将不适用,所以要新建坐标系!


关于MRF(多参考系)、SMM(滑移网格)、SRF(单参考系)等的介绍可以查看下方学习笔记:

MRF(多参考系)旋转模型

MRF是一种多参考系旋转模型,分为静参考系和动参考系。其中动参考系用于定义叶轮等旋转组件的运动情况,静参考系用于描述相对于旋转组件静止的模型的运动情况!所以MRF模型适用于至少有2个计算域且至少有一个运动的,比如带有蜗壳的离心泵、离心风机都是可以用这个模型的。 对于运动域与静止域连接的部分也就是耦合…

SMM(滑移网格)旋转模型

SMM滑移网格模型是用于模拟流场中存在相对运动,能够捕捉静止域与旋转域中动静干涉作用,所以SMM模型适用于求解瞬态问题。 在水泵等旋转机械中,转动部件与静止部件之间的相对运动导致非定常的相互作用,流场呈现出周期性变化特征,这种作用称之为动静干涉! 在Fluent中滑移网格全称Mesh Motion,…

SRF(单参考系)旋转模型

SRF是指有且只有一个计算域,且这个计算域是旋转的,这个时候需要用到SRF单旋转参考系模型来求解,对于泵来讲符合这一特点的就是叶轮域旋转模型了。 什么情况下会用到SRF模型来单独分析叶轮呢?首先如果对泵进行性能模拟只考虑叶轮域是不可以的,计算出来的扬程是偏低的,因为蜗壳存在的其中一个目的就是回收一部…

具体怎么新建坐标系呢?

  • 点击Reference Frames,右键点击NEW打开弹窗,如下所示:

  • 这里有2种方法来创建旋转坐标系,一种是直接以定义好的叶轮计算域为父参考系来创建坐标系,这样就不需要定义转速这些参数,如下图所示:(优先选择这种模式)

  • 另一种比较啰嗦且不推荐的方法是采用自定义的定义方式,选择全局参考系global为父参考系,然后勾选下方的Motion按钮,在下面定义好旋转中心坐标和具体的旋转方向,然后在Motion栏中定义旋转方向及转速,就可以了(第二种方法可以不用,但是要了解)


二、新建监测点

一般叶轮中旋转监测点分布在叶片不同外径处,也可根据自身需要确定监测点!

找到Results下的Surface选项,新建point(下图两种方法都可以创建点)

打开point创建窗口后可以看到名称需要自己定义下,避免后续混淆,参考系就要选择我们前一步新建的“rotor”参考系了,然后是确定监测点的坐标,这里又有两种做法:

  • 鼠标右键点击需要监测的大致点的位置,直接在网格上点击就可以了,比如要监测叶片上工作面靠近出口处的点的压力脉动,就在工作面网格上右键点击即可确定位置坐标,如果觉得点选的位置不满意需要修改,可以继续右键点选来修改,当然这种做法不够精确!
  • 另一种做法是在三维模型中精准得到要监测点的笛卡尔坐标(X、Y、Z值),还是一如既往地推荐SCDM前处理软件,可以很容易实现点坐标的读取:

鼠标左键选中工作面和背面后直接Ctrl+C复制然后Ctrl+V粘贴,得到工作面和背面的平面

然后就是根据自己的需求分割平面来确定监测点的位置了,通过强大的面分割功能可以得到如下的一些交点(这里只做演示之用,并非实际要如此操作!)

接下来就可以查看这些交点的真实物理坐标啦!点击“测量”命令,然后选择任意一个点,注意必须是点而不是面或者线条,点选后会在下方显示点的三坐标!

  • 到此结束!

三、相关物理量监测

最重要的部分就是通过这个点获取数据了,依次找到Solution、Monitors、Report plots,双击Report plots打开窗口,点击NEW新建监测


Get Data Every中的数字代表每隔多少计算歩或者迭代次数后记录输出一次数据;点击右侧的NEW选项来创建你需要监测的参量;X-lable和Y-lable指的是X、Y轴分别代表什么,因为获得的数据是要绘制图表的!

3.1 压力脉动特性演示

在上述教程最后一步中设置监测参数为Static Pressure,积分方式为Facet average

四、总结

方法不唯一,软件学习重在多摸索!

网格要与几何模型完全对应,不能画完网格后再去调整几何模型或者在fluent进行过网格尺寸的缩放,这些都导致网格中的点与几何模型中点的坐标对应不上,导致监测数据错误或者求解报错!


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