FLUENT动网格案例解析：2D绝热压缩过程的动态铺层算法

2D绝热压缩过程动态铺层算法实现

考虑气缸的绝热压缩过程，简化为二维模型，气缸看成为一个二维矩形，底壁代表活塞。活塞从下止点位置向上移动，缓慢地绝热压缩流体。到达上止点后，活塞向下移动到初始位置，完成一个循环。如下图所示。

模型的物理过程比较简单，重点是动网格参数的设置。动网格计算中网格的动态变化过程可以用三种模型进行计算，即弹簧近似光滑模型、动态分层模型和局部重划模型。本算例采用动态分层模型。

动态层模型的中心思想是根据紧邻运动边界网格层高度的变化，添加或者减少动态层，即在边界发生运动时，如果紧邻边界的网格层高度增大到一定程度，就将其划分为两个网格层；如果网格层高度降低到一定程度，就将紧邻边界的两个网格层合并为一个层。在Layering（动态层）标签下，可以设置与动态层模型相关的参数。通过设定Constant Height（常值高度）与Constant Ratio（常值比例）可以确定分解网格的两种方法。Split Factor（分割因子）和Collapse Factor（合并因子）则分别代表重划分和合并网格的比例条件。

在Dynamic Zones（动态区域）面板中可以修改动态区域的设置，首先在Dynamic Zones（动态区域）列表中选择一个动网格区，然后修改其设置参数。对于新加入的区域，需要先从Zone Names（区域名称）下选择相关区域，然后在Type（类型）下选择其运动类型。可供选择的运动类型包括Stationary（静止）、Rigid Body（刚体运动）、Deforming（变形）和User-Defined（用户自定义）四种。

本算例中只包含静止和刚体运动两种类型。如果被指定区域为静止区域，在Type（类型）下选择Stationary（静止），再指定Adjacent Zone（相邻区域）的Cell Height网格高度）用于网格重新划分置。如果被指定区域为刚体运动区域，则在Zone Names（区域名称）下选择这个区域的名称，然后在Type（类型）下选择Rigid Body（刚体）并在Motion Attributes（运动属性）标签下的Motion UDF/Profile中确定刚体运动形式，其中Cell Height（网格高度）用于定义局部网格重划时，理想的网格高度

其中网格运动的方向是可以指定的，在本算例中还可以定义与前面网格运动gif图片中相反的运动形式。

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