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本文求解選用k-e湍流模型，具體模型選擇見圖6。圖6空化設(shè)置以及物理模型選擇4.旋轉(zhuǎn)指定 本文旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)方式選擇移動參考系方法，為旋轉(zhuǎn)區(qū)域創(chuàng)建移動參考系，利用工具-參考系節(jié)點中創(chuàng)建和管理參考系，創(chuàng)建好參考系后，將其應用于旋轉(zhuǎn)區(qū)域。

將4119槳設(shè)置為移動壁面。4.5 計算設(shè)置進行初始化，初步計算100步。開啟阻力監(jiān)測，對螺旋槳水動力性能展開監(jiān)測。進一步進行流場計算，直到阻力值趨于穩(wěn)定。由下圖可知，本案例推力計算結(jié)果為270-280N之間。與實驗值接近。誤差在5%之內(nèi)。4.6 后處理設(shè)置對計算完成后的壓力云圖與流線圖進行繪制。

用戶也可以模擬包括多個移動參考坐標系情況，如下圖所示體中包含兩個旋轉(zhuǎn)槳葉并排（side by side），使用三個參考坐標系來進行模擬：靜止坐標系應用到槳葉外部區(qū)域和兩個分開的移動參考坐標系應用到兩個槳葉區(qū)域；三、離心式壓縮機流場仿真關(guān)鍵設(shè)置2D模型共節(jié)點網(wǎng)格劃分；穩(wěn)態(tài)求解，流體材料默認為空氣，標準k-e湍流模型和增強型壁面函數(shù)，動域繞z軸正方向順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為

合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉(zhuǎn)后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續(xù)分析中出現(xiàn)接觸面不連續(xù)問題。使用“Repair”工具修復模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細節(jié)，提升網(wǎng)格生成效率。

模型關(guān)于xy平面對稱，為減少計算網(wǎng)格數(shù)量，在抽取流體域之后取1/2模型為計算區(qū)域。同時在料滾周圍創(chuàng)建一個圓柱作為MRF(Multi-Reference Frame)方法的空氣旋轉(zhuǎn)域和靜止域的邊界，后續(xù)將在旋轉(zhuǎn)域中使用一個轉(zhuǎn)速為52rpm的旋轉(zhuǎn)坐標系。最后將旋轉(zhuǎn)與和靜止域之間進行共享拓撲，確保網(wǎng)格共節(jié)點。

2.2 幾何屬性求解首先將風力機模型導入DM，進行初步處理，將壁面設(shè)置為8mm進行抽殼。抽殼后模型如下圖所示：在DM中進行屬性求解，可以得到對應的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。3 Fluent Meshing 設(shè)置3.1 網(wǎng)格設(shè)置采用 Fluent meshing 進行網(wǎng)格劃分，采用六面體網(wǎng)格劃分。

將4119槳設(shè)置為移動壁面。4.5 計算設(shè)置進行初始化，初步計算100步。開啟阻力監(jiān)測，對螺旋槳水動力性能展開監(jiān)測。進一步進行流場計算，直到阻力值趨于穩(wěn)定。由下圖可知，本案例推力計算結(jié)果為270-280N之間。與實驗值接近。誤差在5%之內(nèi)。4.6 后處理設(shè)置對計算完成后的壓力云圖與流線圖進行繪制。

2 數(shù)值方法本文采用 ANSYS Fluent 軟件進行數(shù)值模擬研究，運用 SIMPLEC 算法求解速度與壓力的耦合，壓力方程采用 PRESTO!格式進行離散，湍流模型采用 Realizable k?ε 模型，并采用 Scalable 壁面函數(shù)處理近壁面流動。

雙擊Mesh Interfaces進入設(shè)置，左側(cè)選擇交界位置兩個重合的面，點擊Creat即可生成Mesh Interface并在右側(cè)及左側(cè)頂部Interface處顯示_ 「葉片設(shè)置」 其他壁面保持默認設(shè)置即可，葉片設(shè)置如圖中所示，Well Motion模塊選擇Moving Wall，Motion模塊選擇

本案例的進口速度方向為-Z，則推進器移動方向為+Z。 本案例采用MRF多運動參考坐標系方法模擬動域，該方法為穩(wěn)態(tài)計算，求解時間相對較短。當然也可以用滑移網(wǎng)格（mesh motion），只能瞬態(tài)計算，但是，可以模擬實際運動狀態(tài)。按下圖設(shè)定旋轉(zhuǎn)域的角速度，FLUENT角速度的方向采用右手定則。

3 數(shù)值計算建模規(guī)范3.1CFD計算設(shè)置規(guī)范3.1.1網(wǎng)格劃分要求流動噪聲計算中核心部件是旋轉(zhuǎn)葉片，為了更好的計算流動區(qū)域的流場，特別是葉片的流動邊界層，需要對葉片生成邊界層網(wǎng)格。邊界層網(wǎng)格的主要參數(shù)確定原則：（1）無量綱近壁距離Y+。在流體計算中，所使用的湍流模型只適用于非壁面的網(wǎng)格節(jié)點上，在壁面需要使用壁面函數(shù)。

4.2 材料設(shè)置此處選擇water進行計算，相關(guān)設(shè)置如下如所示：4.3 MRF設(shè)置此處對葉輪旋轉(zhuǎn)區(qū)域進行MRF設(shè)置，相關(guān)設(shè)置如下如所示，轉(zhuǎn)速為125.6rad/s，旋轉(zhuǎn)軸為z軸：4.4 邊界條件設(shè)置根據(jù)SCDM設(shè)置中的介紹，對各個邊界條件進行設(shè)置，各邊界條件的設(shè)置如下：對紅框區(qū)域的壁面進一步進行移動壁面設(shè)置，具體的設(shè)置如下：4.5 初始化設(shè)置

剩余的區(qū)域?qū)?em>移動參考系下的靜止的壁面 保持默認設(shè)置，No Slip, Stationary Wall, Relative to Adjacent Cell Zone

本案例利用Fluent的MRF模型，對TTCP模型氣動性能問題進行了仿真計算。該案例僅對TTCP模型的彈體穩(wěn)妥旋轉(zhuǎn)計算進行了簡單演示，后續(xù)將對其各項氣動性能參數(shù)繼續(xù)計算。本文僅計算了馬赫數(shù)為1.1、攻角為4°的工況，并展開相關(guān)的后處理計算。

對風扇旋轉(zhuǎn)運動的仿真則是通過 MRF 模型來實現(xiàn)的。Fluent 中常用的多運動坐標系模型包括： SMM（滑移網(wǎng)格模型）,MPM(混合面模型)以及 MRF（多重參考系模型）。考慮到風扇中氣體運動屬于定常流動，所以選擇計算量相對較少的 MRF 基準。

雙擊Mesh Interfaces進入設(shè)置，左側(cè)選擇交界位置兩個重合的面，點擊Creat即可生成Mesh Interface并在右側(cè)及左側(cè)頂部Interface處顯示_ 「葉片設(shè)置」 其他壁面保持默認設(shè)置即可，葉片設(shè)置如圖中所示，Well Motion模塊選擇Moving Wall，Motion模塊選擇

關(guān)鍵詞：吹膜;旋轉(zhuǎn)牽引氣墊輥;數(shù)值模擬;Ansys Fluent;0 引言隨著塑料薄膜在包裝、農(nóng)業(yè)覆蓋等領(lǐng)域的廣泛應用，吹膜工藝作為一種主要的薄膜制備方法，已成為塑料加工行業(yè)中的關(guān)鍵工藝之一。在吹膜工藝中，氣墊輥是旋轉(zhuǎn)牽引部件中使用的一種特殊輥筒，具有中空結(jié)構(gòu)。它的主要作用是在旋轉(zhuǎn)牽引過程中支撐塑料薄膜，使其均勻地通過拉伸區(qū)域。

1.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件網(wǎng)格生成是采用計算流體力學方法對流場進行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)，常用的網(wǎng)格分為結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格兩大類。本文工作要借助通用的網(wǎng)格生成軟件FLUENT MESHING生成計算區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格。該類型的網(wǎng)格尺度容易控制，對復雜外形和不規(guī)則壁面邊界的適應性強，有助于后續(xù)的流場計算結(jié)果的收斂性。劃分網(wǎng)格需建立相應的遠場邊界面、地面以及葉片表面分區(qū)。