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[CFX/ICEMCFD] 我也试一试,用CFX模拟杯子倒水

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发表于 2013-7-25 13:03:01 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 重庆
看了两年前frank0079发的帖子“使用CFX模拟水杯倒水”,
http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=995781&highlight=%E5%80%92%E6%B0%B4
他无私地把最关键的一些设置公布出来对我启发很大。我严格地按他提供的思路做,果然成功了。感谢frank0079


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发表于 2013-7-25 21:41:21 | 显示全部楼层 来自 山东
Simdroid开发平台
楼主出个教程吧,让新人也能跟上大家的脚步
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 楼主| 发表于 2013-8-16 12:20:41 | 显示全部楼层 来自 重庆
CFX倒水的关键问题是两个。一是杯子的旋转滑移;二是对杯中水的初始化界定。
1. 首先说一下旋转滑移问题:
Fluent软件可以对域进行旋转滑移设定。但CFX是不能的。他的域的旋转滑移必须依托在某一静止域上,通过对两者交接面的设定才能予以实现。
在旋转域中,点击旋转滑移交接面的旋转侧,出现的界面如图1。关键是对“非重叠条件”(Nonoverlap Conditions)的设置如下。

     1
在静止域中,点击旋转滑移交接面的静止侧,出现的界面如图2。同样关键是对“非重叠条件”的设置。

     2
可参阅帮助中Tutorials 27Modeling a Gear Jump using an Immersed Solid一文。
2. 接下来的是水容积比的初始化界定。
Fluent主要靠初始化后,用Patch界定水的容积。方法十分简单。但CFX就不那么简单。这里我用的方法比较笨,不知道是否有更简便的方法。是用表达式来界定水的初始容积。主要是用CFXCEL语言的step()函数进行界定。当变量为正值时,函数值为1。当变量为负值时,函数值为0。当变量为0值时,函数值为0.5。函数量为无因次量。
水杯的示意图见图3。

     3
2.1 如果在y坐标方向,限制水在HLevel(上水面)以下,必须满足下面的表达式,使step值为1
step((Hlevel-y)/1[m])。见图3中左上方的图。由于函数是无因次的,因此必须除以1米。
2.2 如果在y坐标方向,限制水在LLevel(杯底)以上,必须满足下面的表达式,使step值为1
step((y-LLevel)/1[m])。见图3中右上方的图。
2.3 如果在x坐标方向,限制水在杯子的宽度以内,必须满足下面的表达式,使step值为1
step(HalfWidth-abs(x))/1[m])。见图3中左下方的图。
2.4 如果要将水限制在图中所示的杯内,即同时满足以上三个条件,
必须满足下面的表达式,使step值为1
WVF=step((Hlevel-y)/1[m])* step((y-LLevel)/1[m])* step(HalfWidth-abs(x))/1[m])。见图3中右下方的图。
此变量即为水的容积比,命名为WVF
而空气的容积比命名为AVF,其值如下:
AVF=1-WVF
旋转域和静止域的初始化分别见图4与图5。格式中,水的容积比设为WVF;空气的容积比设为AVF。

     4

     图5
                -----待续-----

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发表于 2013-8-16 16:59:07 | 显示全部楼层 来自 上海
哇!来观摩一下啊!!!!!!
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 楼主| 发表于 2013-8-17 12:18:19 | 显示全部楼层 来自 重庆
本帖最后由 shawwu 于 2013-8-17 12:30 编辑


3
其他设置
3.1 分析类型的设置见图6

     6
3.2 转动杯子域的设置见图7。

     图7
3.3 域不要设置成均质流(Homogeneous),如果打了鈎,将其取消。CFX只能同时有一个类型的域(使用Subdomain时例外),因此执行一个域即可。见图8。

      8
3.4 对流体性质的设置:空气设为层流,而水设为SST型紊流。见图9、图10。

     图9

     
   
     图10
3.5 输出设置:见图11。这里设置成每个时间步输出一次。如果要每隔几个时间步输出一次的话,可将Every Timestep改为Timestep Interval,并给定间隔值。

     11
3.6 不要用单CPU多核并行运算。
                  --------------

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发表于 2013-8-21 01:38:06 | 显示全部楼层 来自 英国
楼主,一个烧杯装着水,绕外侧的一根轴旋转,也就是shaken  bioreactor,如何在CFX中建模?也是要建立一个参考静止域吗?
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 楼主| 发表于 2013-8-21 16:34:28 | 显示全部楼层 来自 重庆
lmdkakaxi 发表于 2013-8-21 01:38
楼主,一个烧杯装着水,绕外侧的一根轴旋转,也就是shaken  bioreactor,如何在CFX中建模?也是要建立一个 ...

如果在视觉上能看到烧杯在旋转的话,应该有个静止域与他陪衬。不知这种想法对不对?
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发表于 2013-8-21 20:30:28 | 显示全部楼层 来自 英国
shawwu 发表于 2013-8-21 16:34
如果在视觉上能看到烧杯在旋转的话,应该有个静止域与他陪衬。不知这种想法对不对? ...

方便加个QQ吗?
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发表于 2013-8-23 00:09:22 | 显示全部楼层 来自 英国
shawwu 发表于 2013-8-21 16:34
如果在视觉上能看到烧杯在旋转的话,应该有个静止域与他陪衬。不知这种想法对不对? ...

楼主,求加QQ!还有几个问题想问下你,万分感谢了!
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 楼主| 发表于 2013-8-23 11:08:28 | 显示全部楼层 来自 重庆
lmdkakaxi 发表于 2013-8-23 00:09
楼主,求加QQ!还有几个问题想问下你,万分感谢了!

shawwu123@163.com
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发表于 2013-8-31 18:24:34 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
不错,是个好帖子,学习了
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发表于 2017-3-8 18:13:32 来自手机 | 显示全部楼层 来自 辽宁沈阳
楼主,静止域和旋转域的交接面在哪里?跪求,谢谢!
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