fluent下使用非牛顿流体

fluent下使用非牛顿流体2009-11-2410:471、非牛顿流体：剪应力与剪切应变率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体，而把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。2、fluent中使用非牛顿流体a、层流状态：直接在材料物性下设置材料的粘度，设置其为非牛顿流体。b、湍流状态fluent在设置湍流模型后，会自动将材料的非牛顿流体性质直接改成了牛顿流体，因此需要做一些修改。最基本的方式有两种：1、打开隐藏的湍流模型下非牛顿流体功能；2，直接利用UDF宏DEFINE_PROPERTY定义3、打开隐藏的湍流模型下非牛顿流体功能方法为：（1）在湍流模型中选择标准的k-e模型；（2）在Fluent窗口输入命令：define/models/viscous/turbulence-expert/turb-non-newtonian然后回车。（3）输入：y然后回车。4、利用DEFINE_PROPERTY宏A：这是一个自定义材料的粘度程序如下，也许对你有帮助。在记事本中编辑的，另存为“visosity1.c#includeudf.hDEFINE_PROPERTY(cell_viscosity,cell,thread){realmu_lam;realtrial;rate=CELL_STRAIN_RATE_MAG(cell,thread);realtemp=C_T(cell,thread);mu_lam=1.e12;{if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830000./rate*log(pow((rate*exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.2817)+pow((1.+pow((rate*exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.5634)),0.5));elseif(rate=1.e5)trial=128.3*log(pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.5634)),0.5));elsetrial=1.283e11*log(pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e12),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e12),0.5634)),0.5));}elseif(temp=855.&&temp905.){if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830000./rate*log(pow((rate*4.7063),0.2817)+pow((1.+pow((rate*4.7063),0.5634)),0.5))*pow(10.,-0.06*(temp-855.));elseif(rate=1.e5)trial=243.654*pow(10.,-0.06*(temp-855.));elsetrial=1.47897e10*pow(10.,-0.06*(temp-855.));}elseif(temp=905.){if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830./rate*log(pow((rate*4.7063),0.2817)+pow((1.+pow((rate*4.7063),0.5634)),0.5));elseif(rate=1.e5)trial=0.24365;elsetrial=1.47897e7;}if(trial1.e12&&trial100.)mu_lam=trial;elseif(trial=1.)mu_lam=1.;elsemu_lam=1.e12;returnmu_lam;}B：在Fluent中使用Herschel-Bulkley粘性模型：/*UDFforHerschel-Bulkleyviscosity*/#includeudf.h”realT,vis,s_mag,s_mag_c,sigma_y,n,k;realC_1=1.0;realC_2=1.0;realC_3=1.0;realC_4=1.0;intia;DEFINE_PROPERTY(hb_viscosity,c,t){T=C_T(c,t);s_mag=CELL_STRAIN_RATE_MAG(c,t);/*InputparametersforH-BViscosity*/if(ia==0.0){C_1=RP_Get_Real(c_1);C_2=RP_Get_Real(c_2);C_3=RP_Get_Real(c_3);C_4=RP_Get_Real(c_4);ia=1;}k=C_1;n=C_2;sigma_y=C_3;s_mag_c=C_4;if(s_mags_mag_c){vis=sigma_y*(2-s_mag/s_mag_c)/s_mag_c+k*((2-n)+(n-1)*s_mag/s_mag_c)*pow(s_mag_c,(n-1));}else{vis=sigma_y/s_mag+k*pow(s_mag,(n-1));}returnvis;}一.这是一个自定义材料的粘度程序如下，也许对你有帮助。在记事本中编辑的，另存为“visosity1.c#includeudf.hDEFINE_PROPERTY(cell_viscosity,cell,thread){realmu_lam;realtrial;rate=CELL_STRAIN_RATE_MAG(cell,thread);realtemp=C_T(cell,thread);mu_lam=1.e12;{if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830000./rate*log(pow((rate*exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.2817)+pow((1.+pow((rate*exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.5634)),0.5));elseif(rate=1.e5)trial=128.3*log(pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e8),0.5634)),0.5));elsetrial=1.283e11*log(pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e12),0.2817)+pow((1.+pow((exp(17440.46/temp)/1.535146e12),0.5634)),0.5));}elseif(temp=855.&&temp905.){if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830000./rate*log(pow((rate*4.7063),0.2817)+pow((1.+pow((rate*4.7063),0.5634)),0.5))*pow(10.,-0.06*(temp-855.));elseif(rate=1.e5)trial=243.654*pow(10.,-0.06*(temp-855.));elsetrial=1.47897e10*pow(10.,-0.06*(temp-855.));}elseif(temp=905.){if(rate1.0e-4&&rate1.e5)trial=12830./rate*log(pow((rate*4.7063),0.2817)+pow((1.+pow((rate*4.7063),0.5634)),0.5));elseif(rate=1.e5)trial=0.24365;elsetrial=1.47897e7;}if(trial1.e12&&trial100.)mu_lam=trial;elseif(trial=1.)mu_lam=1.;elsemu_lam=1.e12;returnmu_lam;}二.在Fluent中使用Herschel-Bulkley粘性模型：/*UDFforHerschel-Bulkleyviscosity*/#includeudf.h”realT,vis,s_mag,s_mag_c,sigma_y,n,k;realC_1=1.0;realC_2=1.0;realC_3=1.0;realC_4=1.0;intia;DEFINE_PROPERTY(hb_viscosity,c,t){T=C_T(c,t);s_mag=CELL_STRAIN_RATE_MAG(c,t);/*InputparametersforH-BViscosity*/if(ia==0.0){C_1=RP_Get_Real(c_1);C_2=RP_Get_Real(c_2);C_3=RP_Get_Real(c_3);C_4=RP_Get_Real(c_4);ia=1;}k=C_1;n=C_2;sigma_y=C_3;s_mag_c=C_4;if(s_mags_mag_c){vis=sigma_y*(2-s_mag/s_mag_c)/s_mag_c+k*((2-n)+(n-1)*s_mag/s_mag_c)*pow(s_mag_c,(n-1));}else{vis=sigma_y/s_mag+k*pow(s_mag,(n-1));}returnvis;}另外，如果在Fluent中使用了湍流模型，那么Fluent将默认地不允许使用非牛顿流体模型，你的UDF出现CELL_STRAIN_RATE_MAG:undeclaredvariable这样的错误也可能与此有关，你需要激活在湍流模型条件下使用非牛顿流体模型的选项：方法为：（1）在湍流模型中选择标准的k-e模型；（2）在Fluent窗口输入命令：define/models/viscous/turbulence-expert/turb-non-newtonian然后回车。（3）输入：y然后回车。关于这个内容，你可以参考我在论坛里发的帖子，Fluent经典文档系列之一WhitePaper里面的：TextUserInterfaceandSchemeCommands以上帖子中的例子请参考：此主题相关图片如下：