最近總有小夥伴向我詢問fluent中的動網格問題，因此決定做一期關於fluent動網格技術的內容。
動網格技術在流體**中很特殊，應用也很廣。生活中能夠碰到形形色色的包含有部件運動的問題，比如說我現在想要出門，那麼開門的一瞬間，門的運動會影響到房間內部的空氣流動，這就是乙個典型的動網格問題。在工程中，動網格應用也非常的廣泛，如依靠轉子運動而工作的幫浦和壓縮機、依靠旋翼旋轉而飛行的***、隨海浪起伏的船隻、內燃機缸內活塞運動等等。
為什麼只有搞cfd的人才會提動網格這個事兒？
固體結構**中並不會有動網格的提法。因為在結構計算中，網格節點的運動位移是要求解計算的基本物理量，而模型邊界上的位移則可以直接作為載荷條件輸入。結構**計算基於拉格朗日座標系， 每乙個網格節點都具有轉動和(或)平動自由度，因此節點運動是理所當然的事情。
然而流體計算基於尤拉座標系，在尤拉座標系中，計算空間與網格節點保持固定，因此在利用cfd計算流體問題時，要考慮區域中部件的變形或運動，則需要通過特殊的手段來解決。
當前很多的cfd軟體都有針對邊界或區域運動的解決方案。
商業cfd軟體中用得比較多的方法包括：
方法二：針對區域運動的滑移網格
方法三：針對邊界運動及區域運動的動網格
其中方法一為穩態模型，採用的是動參考係模型，在計算過程中，網格實際上並不運動。滑移網格方法中，網格的確是在運動，然而滑移網格只能解決區域運動問題，對於只有區域內各邊界以不同規則運動的情況則無能為力。而這些問題都可以採用動網格技術來實現。動網格最接近真實物理狀態。
其實還有一種情況，比如說在cfd中可以設定壁面是運動的還是靜止的，可以設定運動壁面的平動速度或轉動速度。但這僅僅只是邊界條件的設定罷了，並未涉及到區域或邊界的真實運動，網格也不會產生任何變化。
動網格(dynamic mesh)通常包含兩個方面的內容：運動方式描述以及網格的處理。
在cfd中由於速度是可以求解的量，因此在定義物體部件的運動時常用速度進行表達。
主要有兩種型別：
對於可以顯示定義的運動方式，我們可以稱之為主動運動；而無法直接得到速度的運動方式，可以稱之為被動運動。對於被動運動，目前很多主流的cfd求解器都提供了6dof模型進行解決。
部件的運動勢必會影響原始網格，當運動量較大時，可能會導致網格退化，甚至產生負體積。
目前成熟的cfd軟體對於動網格中網格的處理主要分為兩個陣營：
fluent中動網格功能非常齊全，對於部件的運動，fluent提供了profile及udf巨集來進行定義，只要運動規律能夠用數學語言描述，軟體可以定義任意複雜程度的運動。
對於網格的處理，fluent以網格重構（remeshing）見長，同時還包含了網格光順方法及動態鋪層方法，以應對不同的應用場合。同時在新版本的fluent中，還加入了overset重疊網格，對於複雜運動的網格處理提供了更為強大的功能。
在被動運動方面，fluent可以利用udf將被動運動轉化為主動運動，也可以利用6dof模型。同時還針對發動機缸內運動提供了in-cylinder運動描述。除此之外，fluent還提供了接觸檢測功能以應對邊界運動過程中發生的接觸問題。
在後續的文章中，我們將會逐步的剖析fluent處理動網格所採用的方法。
fluent 動網格模型
遵循胡克定律，推薦四面體網格和三角形網格使用，其他情況下應滿足下列條件 a 移動是單方向的 b 移動方向垂直運動邊界 在非四面體和三角形網格中使用的時候，啟用該模型需要使用gui命令 define dynamic mesh spring on allshapes適用性 小幅度的運動，計算量較小。大幅...
Fluent動網格 11 彈簧光順
動網格除了前面講了很多的關於運動指定之外，另乙個重要主題則為網格的更新。在部件運動之後，不可避免的會造成網格形狀的變化，如若不對網格加以控制，在持續運動的過程中，則可能造成網格極度變形 歪曲率過大，甚至產生負體積。因此必須對發生變形的網格進行矯正。fluent主要提供了三種方式控制網格 彈簧光順 s...
Fluent動網格 2 Profile檔案
動網格中乙個重要任務是部件運動方式的指定。在動網格中指定部件的運動，往往將部件的運動方式指定為其加速度 速度或位移與時間的相關關係，本文主要講述如何在fluent中利用瞬態profile檔案指定部件的運動方式。在fluent中指定部件運動主要有兩種方式 profile與udf巨集。當運動方程已知時，...