Fluent. О моделировании вращательного движения

[Benjamin 0]

Добрый день, уважаемые специалисты по Fluent’y. Прошу Вашей консультации по моделированию вращательного движения.

Речь идет о численном моделировании вращения судна относительно вертикальной оси, проходящей через его центр тяжести. Следует отметить, что судно не является телом вращения относительно указанной оси вращения, т.е. поверхность судна is not surface of revolution.

Предполагается вычислить моменты сил сопротивления жидкости вращению судна относительно его центра тяжести. Измерения показывают, что существует тангенциальная скорость движения кормы и носа судна относительно воды. Следовательно, судно не вращается с одинаковой угловой скоростью вместе с жидкостью. В обращенном движении судно стационарно, а жидкость вращается вокруг вертикальной оси вращения, проходящей через центр тяжести судна.

В User’s Guide сказано о двух подходах к моделированию вращения: SRF и MRF.

Для SRF поверхность модели (в нашем случае - судно) должно иметь surface of revolution от-носительно оси вращения жидкости, при этом модель должна вращаться вместе с жидкостью.

Для MRF модель (судно) может не иметь surface of revolution, однако она должна располагаться в стационарной зоне – концентричной зоне с вращающейся жидкостью.

Таким образом, оба подхода (SRF и MRF) не соответствуют физическому процессу, согласно которому судно не вращается вместе с жидкостью.

В конечном итоге, в документации к FLUENT’y я не нашел ответа, каким образом можно решить задачу в которой жидкость вращается вокруг стационарного (в абсолютной системе координат) тела, which is not surface of revolution.

Подскажите, пожалуйста, как во FLUENT’e все-таки правильно подойти к моделированию данной задачи.

Буду признателен за любые рекомендации по затронутому вопросу.

С уважением, Вениамин.

[Benjamin 0]

Возможны ли такие размышления относительно применения SRF??

Они возникли на основе представления о том, что задание вращения

(Moving Reference Frame, см. Boundary Condition для fluid),

не задает одновременно вращения самой жидкости.

Так ли это??

Если это так, то вычисление искомых сил и моментов торможения вращения судна возможно следующим образом.

Задаем вращение системе координат. Это означает, что вращение задано системе координат, но не жидкости. Если «привязать» тело к этой системе координат (скорость тела относительно SRF положить равной нулю), то тело будет стационарно в SRF и будет вращаться вместе с SRF.

Так как SRF не определяет вращения жидкости, то ее движение будет возникать от того,

что тело, вращающееся вместе с SRF, будет увлекать жидкость и приводить ее в движение.

Взаимодействие тела с жидкостью создаст на поверхности тела искомые силы и моменты.

На это толкование (возможно не верное) натолкнуло повторное прочтение из User’s Guide (Fluent 6.3) следующего абзаца:

10.2.3 Single Rotating Reference Frame (SRF) Modeling

Any walls, which are moving with the reference frame, can assume any shape.

An example would be the blade surfaces associated with a pump impeller.

The no slip condition is defined in the relative frame

such that the relative velocity is zero on the moving walls.

Выскажите, пожалуйста, свое суждение по данному вопросу.

С уважением, Вениамин.

Изменено 22 февраля 2007 пользователем Benjamin

[chupal 0]

Я думаю, что Вы можете использовать Sliding Meshes (см. главу 10.5 User's Guide для версии 6.2 или главу 11 для версии 6.3). В этом случае судно окружается вращающейся сеточной подобластью с осесимметричной границей, которая контактирует с внешней неподвижной подобластью и расчет проводится в нестационарном режиме.

Изменено 22 февраля 2007 пользователем chupal

[Benjamin 0]

Добрый день, chupal.

Спасибо за рекомендацию.

С уважением, Вениамин.