Fluent局部坐标系(曲线坐标系)
责任编辑:李宛倩     时间:2023-05-23     来源:转载于:CAE交流之家
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分类: 技术分享
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1 概述

在某些模型中,利用局部坐标系可极大的方便模型设置,例如对弯曲的多孔板设置多孔介质属性、设置各向异性的材料属性等。

2 创建坐标系

通过树状菜单中“curvilinear coordinate system”可创建曲线型局部坐标系。

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右键点击“新建”,在如下图所示界面设置局部坐标系。
微信图片_20230523204336.png
设置完成后,点击“save”按钮保存坐标系设置,程序自动在每个面单元的形心创建一个局部坐标系。

2.1 区域设置

cell zone的选择不仅决定了方向设置中参考曲面的设置,也决定了局部坐标系的应用范围。未勾选的区域不创建局部坐标系。

微信图片_20230523204346.png微信图片_20230523204350.png

不同cell zone选择下的局部坐标系显示(上图选择全部区域,下图仅选择部分区域)

2.2 坐标方向设置

坐标系必须设置方向 0 和方向 1,方向 2 为两者的向量叉乘,由软件自动计算。
方向设置有三种方法:扩散(diffusion)、基准向量(base vector)、向量投影(vector projection)。
扩散方法的核心为求解扩散方程,得到各位置的扩散方向作为坐标指向。扩散方程的形式为:
图片
程序采用迭代法求解,计算停止标准为残差小于 1^-6,或者达到 20 次迭代。

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基准向量方法直接指定坐标轴方向,全局统一。

微信图片_20230523204359.png

向量投影方法仅适用于设置方向 1,不能设置方向 0。其坐标轴方向为指定的向量在方向 0 的法向投影。

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2.3 坐标系显示 

方向 0、方向1、方向 2 可选择性进行显示需要关注的部分。视图中,方向 0 为红色显示,方向 1 为绿色,方向 2 为蓝色。

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局部坐标系可视化 


建议勾选“auto scale”选项,使显示的坐标大小始终处于合适范围
在“skip”设置正整数,可跳过部分坐标系显示,避免程序卡顿。数字越大,显示的对象越少。 

3 局部坐标系的应用

在需要依赖于坐标选取的设置中,可选择创建的局部坐标系。
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通过局部坐标系设置多孔介质属性

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通过局部坐标系设置材料各向异性方向(需要热传导率采用“orthotropic”模式定义)


备注:基于2023R1版本实测中,经常因为方向定义问题导致程序崩溃,感觉程序稳定性欠佳,需要注意及时保存。
目前发现的可导致崩溃的设置问题包括:
  • 扩散方法中无法找到路径

  • 方向 0 和方向 1 在部分区域平行(此时无法计算方向 2 指向)


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