FLUENT动网格与MRF：公转自转模型与边界条件详解

在FLUENT中进行公转与自转的动网格+MRF设定是一种复杂而实用的模拟技术，适用于模拟物体在三维空间中进行复杂的运动。本文将详细介绍如何在FLUENT 13.0及以上版本中实现这一功能，特别关注于动网格的设定以及MRF模型的集成。 首先，模型构建是基础，通过ICEMCFD创建多域模型，包括外层的outer_domain、中间的mid_domain和旋转区域inner_domain。inner_domain中的搅拌器以两种不同的角速度旋转，分别为1rad/s的公转和10rad/s的自转。模型通过两对interface连接各个域，并确保边界条件明确，例如wall边界类型用于封闭区域1。 在FLUENT中，导入网格文件并进行适当缩放，选择瞬态求解类型，采用RNG-K-epsilon模型，增强壁面函数以提高精度。接着，重点在于inner_domain和mid_domain的区域设置。在CellZoneConditions面板中，将inner_domain标记为流体区域，并设置其旋转中心相对于mid_domain，使用局部坐标系。mid_domain则以静态旋转中心（0,0）设置相同的旋转速度。 outer_domain保持静止，只设置水作为材料。边界条件方面，搅拌器壁面设置为具有特定滑移性质，而outer_domain的外壁面则默认设置为无滑移边界。 为了保持网格的连续性，需要配置meshinterface，这里涉及到两对，分别连接inner_domain和mid_domain，以及mid_domain和outer_domain。此外，求解方法的选择和求解器控制参数的设置也是必不可少的，这些参数会影响模拟的稳定性和准确性。 通过细致的网格划分、区域设置、边界条件配置和合理的参数调整，能够在FLUENT中实现公转与自转的动网格模拟，并且利用MRF模型来处理复杂的运动情况。这是一项关键的技能，对于理解和预测流体动力学问题在旋转系统中的行为至关重要。