本案例演示利用Fluent的重叠网格仿真同时具有平动与自转的复合运动问题。

运动形式如下图所示。

1 计算模型

背景几何尺寸。

前景几何尺寸。

完整计算区域如下图所示。

2 网格划分

两个部件单独进行网格生成。

• 边界命名，需要注意overset边界命名，其他命名随意

• 网格尺寸0.5 mm，生成背景网格

• 前景网格尺寸0.3 mm（原则上前景网格应当与背景网格尺寸接近，不过这里画成0.5 mm就太粗了，所以稍微加密了一点）

最终网格如下图所示。

3 运动规律

运动路径如下图所示。

运动区域沿正弦曲线运动，其水平方向运动行程为100 mm，竖直方向运动幅度为15 mm，共2个周期。运动区域在区域内运动的同时还以12.56 rad/s的速度自转。

这里需要利用DEFINE_ZONE_MOTION宏指定运动该区域的旋转轴运动轨迹，利用DEFINE_CG_MOTION宏指定运动区域的平动运动。

#include "udf.h"
#define PI 3.1415926
 
DEFINE_ZONE_MOTION(zone_mov, omega, axis, origin, velocity, time, dtime)
{
    *omega = 12.56;
    origin[0] = 0.1 * time;
    origin[1] = 0.015 * sin(4 * PI * time);
}
 
DEFINE_CG_MOTION(mov, dt, vel, omega, time, dtime)
{
    vel[0] = 0.1;
    vel[1] = 0.015 * 4 * PI * cos(4 * PI * time);
}

其实也可以不用动网格的DEFINE_CG_MOTION宏，将速度信息写到DEFINE_ZONE_MOTION里面也是可以的。这里只是想要利用动网格预览功能罢了。

4 Fluent设置

4.1 General设置

• 激活Transient采用瞬态计算

4.2 边界件设置

• 修改边界overset的类型为overset ，如下图所示

• 右键选择模型树节点Overset Interfaces，点击菜单项New… 打开设置对话框

• 如下图所示创建overset区域

4.3 编译并加载UDF

• 编译UDF源码并加载

4.4 设置区域运动

• 如下图所示，设置前景网格为Mesh Motion ，并指定区域运动为UDF宏

4.5 设置动网格

不需要指定网格参数，只需要指定动网格区域。

• 激活动网格，点击按钮Create/Edit… 打开设置对话框

• 如下图所示，指定前景网格区域为刚体运动，运动方式为UDF

5 结果

• 网格预览

运动不丝滑的原因是录屏的时候有卡顿，这里懒得用后处理软件弄了，将就看看。

• 随便计算了一下（密闭容器）

重叠网格还是有不少的局限性，下次尝试使用动网格来解决此类问题。本案例网格比较简单，这里就懒得共享文件了。

（完毕）