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移动边界设置模块手册

1. 模块概述

模块名称:移动边界设置模块

功能说明:此模块用于定义计算域中随时间运动特定形状的边界区域。

技术原理:移动边界通过实时计算原有边界区域固体区域交界面,从而实时更新边界面的边界类型。

2. 固体对象管理

2.1. 固体对象列表

界面元素固体 1 + 功能说明

  • 固体 1:已创建的固体对象,代表一个可移动的边界区域
  • +:添加新的固体对象,系统自动按顺序命名(如固体2、固体3)

2.2. 删除操作

界面元素:删除当前项 功能说明:删除当前选中的固体对象 警告提示:删除操作不可撤销,执行前请确认

3. 几何类型选择

可用选项

  • 长方体
  • 圆柱
  • stl文件导入

选择说明

  • 长方体:定义长方体区域作为移动边界
  • 圆柱:定义圆柱形区域作为移动边界
  • stt文件导入:从外部STL文件导入复杂几何形状作为移动边界

4. 长方体

4.1. 边界类型

  • 界面显示边界类型:
  • 参数含义:定义固体与原有边界面的交界面的边界类型
  • 可能选项:取决于网格边界名称设置

设置建议

  • 选择与运动特性相匹配的类型
  • 确保求解器支持所选的边界类型
  • 参考求解器文档中的可用边界类型

4.2. 区域范围(针对长方体类型)

参数含义:定义长方体移动区域的边界坐标

  • x1, x2:x方向最小和最大坐标
  • y1, y2:y方向最小和最大坐标
  • z1, z2:z方向最小和最大坐标

设置要求

  • (x_1 < x_2), (y_1 < y_2), (z_1 < z_2)
  • 单位为m

4.3. 自定义运动

参数含义:定义移动边界的运动规律,需要文件导入 输入格式:输入txt格式的文件名,例如U_time.txt,参考算例:AM_04_Powder_flow,具体格式内容如下:

第一行:数据行数声明

  • 格式list number N
  • 参数含义:声明数据表中有效数据行的数量(不包括表头行)
  • 示例说明list number 4 表示本表包含4行数据
  • 注意事项
    • N必须与后续数据行数一致
    • 通常是整数,非负

第二行:数据类型标识

  • 格式list_type M
  • 参数含义:标识数据类型,通常与运动类型相关
  • 示例说明list_type 1 表示数据类型为1
  • 常见类型
    • list_type 1:随时间变化

第三行:列标题

  • 格式time | value_x | value_y | value_z
  • 参数含义
    • time:时间值(单位:秒)
    • value_x:x方向的速度/位移/加速度值
    • value_y:y方向的速度/位移/加速度值
    • value_z:z方向的速度/位移/加速度值
  • 注意事项
    • 列顺序必须严格按此格式
    • 列名区分大小写(通常为小写)
    • 列之间用制表符或固定空格分隔

第四行:数据行

  • 每行数据包含四个数值,分别对应时间、x值、y值、z值
  • 每个时间间隔内部,速度值为线性插值

示例

list number8
list_type1
timevalue_xvalue_yvalue_z
0000
11.000
21.00.50
30.51.00
401.00.5

5. 圆柱

5.1. 圆柱类型配置

当选择圆柱类型时,需要定义圆柱参数,参数格式与局部网格设置的单圆柱一致:

参数包括

  • 圆柱底面圆心:同局部网格设置的单圆柱
  • 圆柱半径:同局部网格设置的单圆柱
  • 圆柱高度:同局部网格设置的单圆柱
  • 圆柱径向单位方向:同局部网格设置的单圆柱
  • 边界类型:同局部网格设置的单圆柱
  • 自定义运动:同4.3自定义运动

5. stl文件导入

5.1. STL文件要求

界面显示文件名:(输入框,非空字符串) 参数含义:指定要导入的STL文件名称 格式要求

  • 必须是有效的STL文件(ASCII或二进制格式)
  • 文件扩展名通常为.stl
  • 确保该文件已经放置于算例文件夹下

文件要求

  1. 文件完整性:STL文件必须完整且无错误
  2. 单位一致性:确保STL文件的单位与仿真模型的单位一致
  3. 面片质量:面片应均匀分布,避免极端长宽比
  4. 封闭性:STL必须是封闭的,面法向一致

5.2. 输入内容

参数项设置值例子/选项说明与指南
文件名bottom.stl输入STL文件名,请确保该STL文件已经放置于算例文件夹下。
stl边界类型walls定义该STL表面在仿真中的物理边界类型。walls表示将其命名为walls。其他可选类型取决于网格边界名称设置,可能包括inlet(入口)、outlet(出口)、symmetry(对称面)等
壁面法向量方向○ 正向 ○ 反向通常STL面的法线方向指向外部。TFluid会将法向量方向的网格删除,即删除STL面外部的流体网格。若模拟时发现流动出现在几何"外部",可选择反向
中心位移 (x, y, z)0, 0, 0用于微调导入几何在全局坐标中的位置。输入值表示沿各坐标轴的平移量。单位为米
遍历范围20需要搜索和处理的STL文件面片周围的网格范围大小,以网格尺寸的倍数表示,越大越好,但是越大会导致显存使用过多,推荐2-20左右