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《雙向流固耦合兩種計算方法的比較》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文雙向流固耦合兩種計算方法的比較姓名:吳云峰申請學位級別:碩士專業(yè):固體力學指導教師:崔玉紅20090501中文摘要流固耦合作用的研究在航空、航天、水利、建筑、石油、化工、海洋以及生物領域都有著十分重要的意義。如液體晃動對火箭飛行穩(wěn)定性的影響,大型貯液管在地震激勵作用下產生的流固耦合作用,液體湍振對輸液管道的影響。隨著科學技術的不斷發(fā)展,處理流固耦合的方法逐漸成熟和完善,因此越來越多的研究人員投入到流固耦合的研究中。由于前人在用ANSYS+FLUENT方法,考慮有限變形情況下,在計算某些模型的過程中,網格出現了嚴重的破壞和扭曲,從而導致計算不能收斂,本文是在此基礎上提出了可
2、以解決的方法。即通過編寫UDF程序采用動網格,實現穩(wěn)態(tài)情況下ANSYS+FLUENT求解。同時,進一步采用ANSYS+CFX耦合方法實現穩(wěn)態(tài)求解,并用兩種方法對同一模型在不同參數條件下的結果進行比較。采用兩種方法計算發(fā)現,在雷諾數很低的情況下,兩種方法與理論公式相差很?。辉诶字Z數增大時,網格數增加和收斂精度提高時,計算結果會有進一步提高,不論是小變形還是有限變形計算,模型的網格尺寸、網格質量及求解收斂精度對計算結果都有明顯影響。最后,計算了方形孔支架的部分算例,發(fā)現流固耦合與非流固耦合兩種情況下的各種計算結果相差很大,并且孔隙率和孔半徑對計算結果也會有很大影響。關鍵詞:流固耦合ANSYS+F
3、LUENTUDFANSYS+CFX方形孔支架ABSTRACTThestudiesonfluid-solidinteractionplayanimportantpartintheaviation,aerospace,waterconservancy,construction,petroleum,chemical,marineandbiologicalfields.Forexample,theeffectofliquidsloshingonthestabilityoftherocketflight,thefluid—solidinteractionofalargereservoirunderse
4、ismicexcitation,theimpactofliquidturbulentvibrationonthepipeinfusion.Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thefluid-solidinteractionmethodsbecomematureandperfect,SOallincreasingnumberofresearcherspaymoreattentiontothestudiesoffluid.solidinteraction.‘·Consideringthepreviouscaseoffinited
5、eformationinthecalculationofcertainmodels,whichthegridshavesomeseriousdamageanddistortionintheuseofANSYS+FLUENTmethodandthecalculationcannotbeconverged.Onthisbasisthearticlemakesanreasonablesolution,thatis,throughwritingtheUDFproceduresfortheuseofdynamicgrid,toachieveANSYS+FLUENTsolutionundersteady
6、—stateconditions.Furthermore,ANSYS+CFXcoupledmethodisalsousedforsolvingsteady-state,andtwowaysareusedtocomparetheresultsforthesamesimulationindifferentparametersconditions.CalculationresultsshowthatthecaseoflowReynoldsnumber,betweenthetwomethodsandthetheoreticalformulahasaverysmalldifference.AstheR
7、eynoldsnumberincreasesing,whenthegridsofmodelarerefinedandconvergenceaccuracyisimproved,thecalculationaccuracyisimprovedapparently.Intheconditionofsmalldeformationandfinitedeformation.itcanbeseeninthetwomet