Fluent 案例解析-SRF单一旋转坐标系

       本篇章介绍一个Fluent关于SRF_单一旋转坐标系的2D模型，主要内容如下：

       ▉ 问题描述

       ▉ 分析流程

       ▉ 讨论

01-问题描述

       如图中所示，空气进入两个同向旋转的圆盘之间的空腔。圆盘直径为88.6厘米，空气在1.146米/秒通过直径8.86厘米的圆孔，两个圆盘相距6.2厘米，旋转速度为71.08转/分钟。

02-分析流程

       ▊模型读入、General设置

       通过File_Read_Mesh_读入该案例的网格文件Disk.msh文件，进行Scale设置、Check检查网格质量、如有必要可通过Units修改单位(本案例长度单位采用的cm)，其他具体设置如图中所示_

       [注意]

       该案例为2D模型，在启动Fluent界面注意dimension模块选择2D；

      ▊Model设置

       通过Model_Viscous_选择k-epsilon模型，在Near-Well Treatment(近壁处理)选项中选择Enhanced Wall Treatment(增强壁面处理)，其他设置保持默认即可_

      ▊ Materials设置

       保持默即可，即流体域材料为air，固体壁面材料为aluminum_

      ▊Cell Zone Conditions设置

       用流体的旋转参考系来表达当前问题。然后定义圆盘壁随运动框架旋转。本案例中只有一个流体域，右键_Edit或双击可进行设置，勾选Frame Motion并设置旋转速度71.08rpm；

       [注意]

       rpm就是rev/min，即转每分钟，单位可在General模块Unit中进行修改；

       ▊Boundary Conditions设置

       选中边界通过_右键_Type_axis_设置为旋转轴_

       设置速度入口边界条件，设置Axial-Velocity为1.146，Turbulence(湍流)模块设置如图中所示_

       设置压力出口边界条件_

       设置Gauge Pressure(表压)为0，在Backflow Direction Specification Method(回流方向规格方法)下拉列表中选择From Neighboring Cell(从相邻单元)，Turbulence(湍流)模块设置如图中所示_

       设置壁面，保持默认即可_

      ▊Solution Methods设置

       对Solution Methods设置如图中所示_

       [注意]

       PRESTO!压力方案非常适用于涉及旋转流动的陡峭压力梯度的情况(如在旋涡流动)。它在大的体积力或强压力变化的情况下提供了改进的压力插值；

       ▊Solution Controls设置

       对于本案例，默认的松弛因子是令人满意的。如果收敛性较差、残差显示出较大的振荡时，可适当降低松弛因子。

      ▊Solution Monitors设置

       依据需要自行设置收敛公差，监测面等，本篇章主要是介绍SRF_单一旋转坐标系的使用，可自行查看模型文件中的设置，文件会在文章末尾进行分享；

       ▊初始化

       对模型进行初始化_

       ▊计算

       对模型进行计算，注意计算之前保存文件，防止计算崩溃模型丢失_

       ▊收敛性判定

      ❖ 监测面曲线

      ❖ 检查质量流量平衡

       通过_Results_Reports_Fluxes_检查质量流量平衡情况_

       [注意]

       Net Results应该是通过的总通量的一小部分(例如0.5%)，如果该比例过大即出现明显的不平衡，应减少收敛公差(至少一个数量级)，然后继续迭代。

       ▊后处理

       计算完成后，可进行后处理操作，查看速度矢量图，应力云图，各种曲线等，本篇章意在介绍SRF单一旋转坐标系模型的使用，后处理模块就不做过多介绍了_

       ▊模型解析

       本模型中上下两个碟片以相同的角速度旋转，所有的流体域都在一个组中，所以整个流体域与两个碟片的相对运动是有规律的(固定的角速度旋转)，所以可以采用SRF单一旋转坐标系模型，假定流体域旋转，碟片静止，并将坐标系建立在旋转的流体域上，模型就可以达到最大程度的的简化；

       本篇章主要是借助该模型介绍SRF单一旋转坐标系模型的使用，部分内容没有进行详细介绍；

       因此对本案例的资料进行了整理放在篇尾分享，包括本案例的*.msh网格文件、*.cas计算文件、*.dat结果文件以及本案例的详细pdf解析；

03-讨论

       ✦ 本篇章意在介绍SRF单一旋转坐标系模型的使用，模型内的具体设置及后处理等没有进行过多的介绍；

       ✦ 模型文件分享！[仅供学习交流使用]

       链接：https://pan.baidu.com/s/1dFmO3EA4EuaTWJ73uFdKYw

       提取码：s05o

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