Fluent 重叠网格+UDF NACA0012翼型摆动气动仿真(一）

本案例利用Fluent重叠网格与UDF,对NACA0012翼型摆动的气动特性展开仿真。该案例所用模型为假设模型，仅作计算设置参考。通过此案例后续可以对不同初始迎风角度、不同模型、不同速度等工况展开类似仿真计算。

1 UDF说明

在本研究中采用重叠网格模型对NACA0012翼型俯仰运动进行模拟。本案例选择DEFINE_CG_MOTION进行定义，vel[1]代表y轴方向，omega[2]代表z轴旋转方向，本案例设计naca0012翼型上下摆动72°，上下移动0.2m，相关的UDF代码如下： 

#include "udf.h"#include "mem.h"#include "dynamesh_tools.h"DEFINE_CG_MOTION(naca, dt, vel, omega, time, dtime){                NV_S(vel, =, 0.0);    NV_S(omega, =, 0.0);    vel[1] = 0.2*cos(2*3.14*time);    omega[2]=1.256*cos(2*3.14*time);    }

2 workbench 设置

本案例需要设置如下三个模块的计算，其中包括背景网格区域、前景网格区域与fluent计算三个部分，具体设置如下图：

3 SCDM 设置

3.1 导入几何

整体几何结构如下图:此边界参考相关文献，来流入口与上下边界距离翼型10C,出口边界距离翼型20C。

3.2 网格设置

采用SCDM进行网格划分，背景区域划分为四边形网格导出。前景网格划分为三角形网格导出，并划分相对应的边界层网格。

背景网格如下图所示：

  

前景网格如下图所示：

4 FLUENT 设置

4.1 General设置与网格导入

首先导入背景网格，其次通过下图所示的方法将前景导入。

由于本文涉及到NACA0012翼型运动，因此需要探讨瞬态计算结果，此处的设置比较简单，勾选为瞬态计算。

4.2 边界条件设置

将上下边界设置为对称面，来流方向位速度入口，出口为压力出口，设置naca0012外边界网格为overset。

速度入口设置为32m/s，具体设置如下图：

  4.3 动网格设置

首先导入编辑的udf 。

其次对运动区域进行设置，即整个运动区域到网格都要添加udf，具体设置如下：

4.4 初始化设置

相关初始化设置如下图。

4.5 计算设置

此处进行的计算设置如下：

5 后处理结果

5.1 后处理云图结果

云图动画结果如下图所示：

压力变化云图结果：

速度云图变化结果：