CFX动网格操作实例——基于workbench 中网格划分模块
本文摘要（由AI生成）：
本文主要介绍了在ANSYS中CFX动网格操作的实例，通过workbench中网格划分模块实现。首先明确了动网格的概念，即在流固耦合分析中需要考虑容器的变形和流体之间的相互作用。接着介绍了动网格的常用设置方法，包括小变形和大变形。然后详细说明了CFX设置动网格的方法，包括瞬态分析、中断控制方法、remeshing设置方法等。最后通过实例展示了动网格的应用，包括方孔的自转和公转、水泵的叶轮转动、风机的转动等。
作者：范文哲
最近外面的世界新型冠状病毒到处肆虐，中国再一次经历无声的战争，为了不给国家添乱，便宅在家里潜心学习，经过多天的努力终于搞定了这种方法-------CFX中动网格替换方法.
ANSYS中流体分析有fluent和CFX等软件，由于fluent软件应用的比较成熟了，大家对于CFX软件的使用相对较少，但是由于作者对CFX的钟爱，多次研究其中并不常用的功能。本次发现了一个在CFX中设置动网格，而是采用替换网格的功能，替换网格主要是采用workbench中生成的网格，故对于workbench使用者来说可以更好的接受使用。
首先明确动网格是什么？什么时候采用动网格？动网格的常用设置方法？
常规的流体分析都是在一定的管道或者容器中，流体在其中流动或者多中液体混合流动，一般有流体的输入和输出口，这种分析主要考察的是流体的流速，混合程度或者和对管壁等压力等分析，这种分析其容器是保持刚性体，不用变形的，软件中只需要设置流体部分模型即可，其余部分掏空，设置边界不动即可。
而动网格是指当考虑流体和固体耦合时候的设置方法，需要考虑容器的变形和流体之间的相互作用，比如血管和血液之间的流固耦合仿真，液体中固体的震颤分析等，这种分析需要考虑固体对流体的影响，则必须考虑固体的变形，这个是动网格。而动网格常用的设置方法一般来说分小变形和大变形。
小变形即血液和血管之间的流固耦合，其主要区别是血管的相对位移量很小，采用初始网格，软件计算进行微小的位移即可满足计算的需求，不需要大的网格变形。而大变形的网格，比如叶轮和风机，水泵等流固耦合分析的时候，其叶片旋转为单向的持续转动，则网格不会小变形了，网格必然会引起畸变，采用初始网格，则结果必然出错。此时，需要网格重新划分，将网格导入到新的分析中，结果插值获取上步分析的结果，进而继续分析到结束。
目前CFX软件针对不同的分析，有其相应的简化处理方法，比如流体域的转动，即可以考虑旋转部分对其他部分的流体影响，而小的动网格可以采用mesh motion来完成，大变形的时候，可以采用ICEM的录制脚本功能来完成，本次分析主要采用workbench中划分网格的功能来替换网格
1.先来查看什么时候采用动网格
一个简单的圆孔平移的动网格实例来说明， 网格不重新读入时候，其变形如图所示
结果可以看到，其网格畸变严重，一般会求解错误，即使不错误，但是计算结果也不准确，而网格采用重新读取的方法，其变形如图所示
可以看到网格几乎没有严重畸变，当出现网格畸变的时候，重新网格划分既可以，结果完美。
2.CFX设置动网格方法
必须为瞬态分析，在计算过程中网格畸变后替换即可
在solution的下方设置中断的控制方法，该方法为模型中网格角度小于50°的时候，即中断计算，重新开始划分网格
在configuration中插入一个configuration1，设置如下
其中Remeshing为设置方法，选择流体域，下面的命令为workbench的启动路径，采用批处理方式执行，然后执行remesh录制的脚本，生成的网格，放在replacement file文件位置，然后重新读取既可
需要注意的是在边界条件中的变形移动，需要考虑平移还是旋转或者位移还是绝对位置，而生成的网格重新读取后则相当于重新开始计算，仅仅保留时间是连续的，而位移边界如果是关于时间的，则会出现错误，一步大变形，因此建议使用绝对位置方法。
3.基本原理
在网格畸变后，将求解的参数传递到workbench平台，在workbench中重新建立模型，划分网格，进而生成网格，读取到CFX求解中去
4.其他结果
方孔的自转和公转
水泵的叶轮转动
风机的转动
ANSYS作为一款结构、电磁、温升、流体、耦合场分析软件在各行各业有着广泛的应用，而只要掌握其方法就可以在实际工作中对产品仿真产生事半功倍的效果。
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