【正文】 是單一 的方向，而是在各個方向均有速度分量 ， 因此液體在該容器內(nèi)的運動應(yīng)是呈螺旋狀沿著 Z 軸左右擺動 。 計算結(jié)果的后處理 后處理的任務(wù)是對計算輸出的結(jié)果進(jìn)行必要的處理，并按一定方式顯示或打印出來，以便對分析對象的性能或設(shè)計的合理性進(jìn)行分析、評估，以做出相應(yīng)的改進(jìn)或優(yōu)化 圖 22 中，軸向速度的變化說明流場是一個波動的流場。 （ a） （ b） 圖 20 迭代設(shè)置對話框 上圖（ a）表明迭代時間步長為 ，時間間隔數(shù)為 1000 個，也即是迭代時間為 2s。 求解 （ 1）在進(jìn)行求解運算之前應(yīng)設(shè)置其求解參數(shù)、殘差監(jiān)測器、初始化和設(shè)置水和空氣的初始分布等。保留 Operating Density下的默認(rèn)數(shù)據(jù)，即空氣密度為 。 將水設(shè)置成第二相，主要是為了對問題設(shè)定 時的方便。非耦合求解主要用于不可壓縮或低馬赫數(shù)壓縮性流體的流動。 由于此流場處于湍流狀態(tài)，因此采用標(biāo)準(zhǔn) k? 方程模型。 FLUENT 軟件的核心部分是納維 — 斯托克斯（ NavierStokes）方程的求解模塊。FLUENT 是用于計算流體流動和傳熱問題的程序。 網(wǎng)格劃分完成后應(yīng)對所劃分的網(wǎng)格質(zhì)量進(jìn)行檢測。相鄰單元的節(jié)點自由度性質(zhì)不同時，一個單元上的力矩不能通過節(jié)點傳遞到另一個單元。 （ 2）網(wǎng)格疏密。導(dǎo)入過程新增自動公差修補幾何功能，以保證 GAMBIT 與 CAD 軟件接口的穩(wěn)定性和保真性，使得幾何質(zhì)量高，并大大減輕工程師的工作量 GAMBIT 可高度智能化地選擇網(wǎng)格劃分方法，可對極其復(fù)雜的幾何區(qū)域劃分出與相鄰區(qū)域網(wǎng)格連續(xù)的完全非結(jié)構(gòu)化的混合 網(wǎng)格，并且可為 FLUENT、 POLYFLOW、 FIDAP、 ANSYS 等解算器生成和導(dǎo)出所需要的網(wǎng)格和格式 。無論創(chuàng)建多么復(fù)雜的零件三維實體模型，其基本原理都是一致的，其基本原理主要包括： （ 1） 繪制二維草圖； （ 2） 使用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣等方法創(chuàng)建基礎(chǔ)三維實體特征； （ 3） 在基礎(chǔ)三維實體特征上再創(chuàng)建圓角、倒角、拔模、孔、殼等放置特征； （ 4） 依次完成所有零件的建模后，接著就是組件的裝配，最后是整機的裝配工作。設(shè)計師可以隨時點取任意特征進(jìn)行修改，還可以隨時調(diào)整特征樹的順序，以改變零件形狀。對于大多數(shù)人來說，不必要掌握流體力學(xué)微分方程的求解以及計算流體力學(xué)的深入研究，但在工作中又需要對某些具體的流動過程進(jìn)行分析、計算和研究，由此計算準(zhǔn)確、界面友好、使用 簡單，又能解決問題的大型商業(yè)計算機軟件應(yīng)運而生。 20 世紀(jì) 70年代以來，飛速發(fā)展起來的計算流體力學(xué)為實驗研究和理論研究 都起到了促進(jìn)作用，也為簡化流動模型提供了更多的依據(jù)，使很多分析方法得到發(fā)展和完善。當(dāng)容器內(nèi)存入一定量的液體后，在一定的條件下容器內(nèi)的液體會以一定的方式有規(guī)律的運動。這些基本定律可由數(shù)學(xué)方程組來描述，如歐拉方程、 NS 方程。它在航空航天、汽車、機械、模具和家用電器等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。在 Solid Works 系統(tǒng)中，零件、裝 配體和工程圖都屬于對象，零件設(shè)計是核心，特征設(shè)計是關(guān)鍵，草圖設(shè)計是基礎(chǔ)。 容器建模 由于本次論文主要對容器內(nèi)部液體進(jìn)行研究，故只對容器建模做論述 （ 1） 打開 solidworks，新建零件圖，繪制草圖 1 （ 2） 通過旋轉(zhuǎn)特征操作得到該容器的三維圖形 圖 1 容器旋轉(zhuǎn)特征操作草圖 1 圖 2 該容器的三維圖形 容器二維圖 此處的二維圖在 Solidworks 中即為工程圖，工程圖的基礎(chǔ)是將三維模型按正投影的方法投影到平面上，形成基本的三視圖以及其他派生視圖。 在網(wǎng)格劃分中 分網(wǎng)的工作量大，需要考慮的問題多，網(wǎng)格形式直接影響結(jié)果精度和模型規(guī)模，因此分網(wǎng)是建模過程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。很多單元都有低階和高階形式，采用高階單元的目的為提高精度，單高階單元的節(jié)點較多，使用時應(yīng)權(quán)衡精度和規(guī)模綜合考慮。動態(tài)分析時，即使結(jié)構(gòu)形狀是對稱的，但不對稱的網(wǎng)格布局也會導(dǎo)致質(zhì)量不對稱。容器以角速度 3rad/s 勻角速度旋轉(zhuǎn)， 定義一個 Vz=3r 的外部條件，利用 FLUENT3D 求解器計算容器內(nèi)部的水流情況以及自由表面形狀的變化過程 。 FLUENT 還可根據(jù)計算結(jié)果調(diào)整網(wǎng)格，這種網(wǎng)格的自適應(yīng)能力對于精確求解有較大梯度的流場有很實際的作用。 FLUENT 軟件主要由前處理、求解器以及后處理 3 大模塊組成。 使用 FLUENT 軟件對求解模型進(jìn)行計算 首先 讀入 3D 網(wǎng)格文件，然后檢查網(wǎng)格 并設(shè)置長度單位 。缺點是需要的內(nèi)存比較大，是非耦合求解迭代時間的 — 倍。另外，在壓力進(jìn)口邊界上默認(rèn)的體積比為 0，這在設(shè)置水為第二相時是正確的。設(shè)定 fluid 項的RotationAxis Direction 為（ 1， 0， 0），在 Wall 項設(shè)定角速度為 3rad/s，RotationAxis Direction 同 fluid 設(shè)定為（ 1， 0， 0）。 圖 17 監(jiān)測點設(shè)置對話框 圖 18 初始化設(shè)置對話框 下圖為求解模型內(nèi)空氣可液態(tài)水的分布，下部 1/3 部分為液態(tài)水，上部 2/3部分為空氣。圖中顯示了軸向速度隨時間的變化過程。 由這些分布圖可以很容易 看 出水在容器內(nèi) 先沿著壁面向右上方運動， 1s 后液態(tài)水回到水平位置再沿著壁面向左上方運動。根據(jù)求解的結(jié)果，觀察了容器中水和空氣的變化、流動過程和速度矢量的變