本算例演示利用Fluent Materials Processing模拟聚合物三维挤压过程。
注意本算例是Fluent 2021R2的Beta功能。
计算模型如下图所示。
这个问题涉及非牛顿流体通过三维模具的流动。考虑到问题的对称性,采用四分之一模型进行计算,模型中定义了两个对称面。熔体以 Q = 10 cm3 /s的体积流量进入模具,在出口处获得挤出物。在计算域的末尾,假设挤出物完全变形并且不会进一步变形。假设子域 2 足够长以求解挤出物的所有变形。
在计算域上求解不可压缩性和动量方程。问题的域分为两个子域,因此网格重划分算法只应用于将变形的网格部分。子域 1 代表限制流体的模具。子域 2 对应于与空气接触并可以自由变形的挤出物。计算的主要目的是找到自由表面(挤出物的表皮)的位置。
注:其实这里使用Fluent Mesh…也是可以的。
”
View Properties
为Viscosity lawShear Rate Dependence
为CrossZero Shear Viscosity
为85000Time Constant
为0.2 sCross Law Index
为0.3Cross模型常用于许多聚合物材料特性模拟,其材料特性表现为剪切稀化(粘度随着剪切速率增加而降低)。该模型表达式为:
其中,为参数Zero Shear Viscosity
,为Time Constant
,为Cross Law Index
,为剪切率。
Zones
为subdomain1 与 subdomain2Fluid Material
为fluidBoundary Zone
为boundary1Flow Specification
为Volume flowVolume Flow Rate
为1e-5Boundary Zone
为boundary6Fluid Boundary Conditions
,点击右侧面板中的按钮New…Name
为symmetryType
为SymmetryBoundary Zone
为boundary3-subdomain1、boundary3-subdomain2、boundary4-subdomain1及boundary4-subdomain2Boundary Zone
为 boundary5Fixed Part
为 boundary2Boundary Zone
为boundary2Mesh Deformations → extrudate
,如下图所示设置网格变形Zones
为subdomain2Extrudate Deformation Method
为Optimesh-3DInlet Section
为interface-subdomain2-subdomain1Outlet Section
为boundary6网格重构技术的目的是根据自由表面运动引起的边界节点位移来重新定位内部节点。对于预计挤出物会发生大变形的 3D 挤出问题,建议使用 opttimesh 网格重构技术。opttimesh 重新网格化技术要求挤压方向平行于 x、 y或z轴,并且网格重构区域被切割成的所有切片都必须垂直于挤压轴。
将要重新划分网格的域沿与挤压方向垂直的方向切割成一系列二维切片(平面),每个平面独立进行重新划分网格。对于这个过程,Polyflow 需要选择初始平面和最终平面。在本算例中,初始平面是子域 2 与子域 1 的交面,最终平面是子域 2 与流出口(边界 6)的交面。
注:浓浓的Polyflow风。看来Fluent想要吃掉Polyflow啊,这是个好事儿。毕竟Polyflow那操作界面,早放弃治疗早投胎。
相关文件:
链接:https://pan.baidu.com/s/15SO5PjVJ_LqXpoacPbUpGg
提取码:5zbj