目录
一、模型向导
二、建模
1. 参数
2. 几何
3. 物理场
(1)层流
(2)固体力学
4. 材料
5. 网格划分
三、计算
四、后处理
1. 速度流线
2. 流场动画
3. 变形网格与几何
4. 网格速度箭头
5. 流体速度箭头
6. 入口流速、网格速度、网格位移曲线
一、模型向导
空间维度:【二维】
物理场:【流体流动】→【流-固耦合】,接口中包括单物理场【层流】、【固体力学】,多物理场【流-固耦合】,和分析方法【动网格】
【动网格-变形域】:负责处理计算域/网格随位移、边界运动等发生变化的问题
研究:【瞬态】
二、建模
1. 参数
(1)几何参数
入口流速 U:3.33 cm/s
通道高度 H:100 um
(2)液体流速函数
【定义】→【函数】→【解析】
表达式:
t^2/sqrt((0.04[s^2]-t^2)^2+(0.1[s]*t)^2)2. 几何
(1)流体场矩形
【几何】→【矩形】
设置参数,注意单位
(2)固体块矩形
【几何】→【倒圆角】
域选择固体块矩形的上两点
3. 物理场
(1)层流
选中流体场区域(动网格也是)
除了已有的流体属性、初始值、壁,还需要设置层流的出入口
入口设置
出口设置只需要选择右边界为域
(2)固体力学
选中固体块区域
给固体块下边界施加固定约束
4. 材料
【组件】下的【材料】→【空材料】
(1)层流
(2)固体
5. 网格划分
形状选择【自由三角形网格】,应用到【整个几何】
单元大小设置为【流体动力学】
三、计算
【瞬态设置】
设置好输出时步和容差
range(0,0.005,0.75):0-0.75s,每 0.005s 输出一次结果
计算结果
四、后处理
1. 速度流线
【速度】→【流线】
主要设置好【流线定位】
2. 流场动画
【导出】→【动画】→【播放器】
下面的【每帧显示时间】可以调整播放的速度,数值越大越慢
3. 变形网格与几何
【结果】→【二维绘图组】
时间选择的是前处理中第一组的 0 秒
在模型树中右键该二维绘图组 → 【表面】
设置好表达式和着色样式后【绘制】
新建表面2,同样的设置,右键表面2 →【选择】固体块区域,绘制
得到固体和流体区域的网格图
下图是 0s 的网格细节图:
回到【二维绘图组】(现【变形网格与几何】)可以调整时间
如 2s 的网格细节图,更形象地观察到固体发生明显变形:
4. 网格速度箭头
【二维绘图组】→【面上箭头】
修改表达式
回到【二维绘图组】设置时间
5. 流体速度箭头
【二维绘图组】→【面上箭头】
不需要修改表达式,设置好时间后直接【绘制】
6. 入口流速、网格速度、网格位移曲线
【结果】→【一维绘图组】→【全局】
设置全局表达式,绘制出【入口流速曲线】
【结果】→【数据集】→【二维截点】
【一维绘图组】→【点结果图】
数据集选刚刚的【二维截点】
表达式改为【xt】,表示网格 x 向的速度
勾选【显示图例】,手动设置
绘制出【网格速度曲线】
复制粘贴【点结果图】
表达式改为【x-X】,修改【图例】
绘制出【网格位移曲线】