Fluent 默认在静止(或惯性)参考系中求解流体流动和传热方程。然而,在许多问题中,采用运动(或非惯性)参考系来求解这些方程更为有利。这类问题通常涉及运动部件,如旋转叶片、叶轮和运动壁面,而我们关注的是这些运动部件周围的流动情况。从静止参考系来看,大多数情况下这些运动部件使得问题变得非定常。但在运动参考系下,考虑到该运动参考系的特定限制条件,围绕运动部件的流动可以被模拟成相对于该运动参考系的稳态问题。

Fluent的运动参考系模拟功能使您能够通过在选定的单元区域激活运动参考系来模拟涉及运动部件的问题。当启用运动参考系时,运动方程会进行修改,以纳入由于从静止参考系转换到运动参考系而产生的额外加速度项。

对于许多问题,可能可以将整个计算域参照到一个单一的运动参考系中(参见图2.1:单一部件(鼓风机叶片通道)(第20页))。这种方法被称为单参考系(或SRF)方法。只要几何形状满足特定要求(如“运动参考系中的流动”一节所述(第21页)),就可以使用SRF方法。对于更复杂的几何形状,可能无法使用单一参考系来处理问题(参见图2.2:多部件组合(鼓风机叶轮和壳体)(第20页) )。在这种情况下,必须将问题分解为多个单元区域,并在各区域之间设置明确的接口。这些接口的处理方式导致了两种近似的稳态模拟方法:多重参考系法(MRF)和混合平面法。这两种方法将在“多重参考系模型”一节(第24页)和“混合平面模型”一节(第28页)中讨论。如果静止部分与运动部分之间的非定常相互作用很重要,可以采用滑移网格法来捕捉流场的瞬态行为。滑移网格模型将在“使用滑动及动态网格的流动”一章中进行探讨(第35页) 。

图2.1 单一组件(风机叶轮叶片通道)

图2.2 多部件组合(风机叶轮与外壳)