fluent下使用非牛顿流体

1、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"
#include "udf.h" 
DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity, cell, thread)
{
   real mu_lam;
   real trial;
   rate=CELL_STRAIN_RATE_MAG(cell, thread);
   real temp=C_T(cell, thread); 
   mu_lam=1.e12;
   {
     if(rate>1.0e-4 && rate<1.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));
     else if (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));
     else
        trial=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)); 
   } 
   else if(temp>=855.&&temp<905.)
   {
     if(rate>1.0e-4 && rate<1.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.));
     else if (rate>=1.e5)
         trial=243.654*pow(10.,-0.06*(temp-855.));
     else
         trial=1.47897e10*pow(10.,-0.06*(temp-855.));
   }
   else if(temp>=905.)
   { 
     if(rate>1.0e-4 && rate<1.e5) 
       trial=12830./rate*log(pow((rate*4.7063),0.2817)+pow((1.+pow((rate*4.7063),0.5634)),0.5));
     else if (rate>=1.e5)
       trial=0.24365;
     else
       trial=1.47897e7;
   }
   if(trial<1.e12&&trial>100.)
    mu_lam=trial;
   else if(trial<=1.)
    mu_lam=1.;
   else
    mu_lam=1.e12;
   return mu_lam;
}

B：在Fluent中使用Herschel-Bulkley粘性模型：

 
#include "udf.h” 
real T,vis, s_mag, s_mag_c, sigma_y,n,k;
real C_1 = 1.0;
real C_2 = 1.0;
real C_3 = 1.0; 
real C_4 = 1.0; 
int ia ;
DEFINE_PROPERTY(hb_viscosity,c,t)
{ 
T=C_T(c, t);
s_mag = CELL_STRAIN_RATE_MAG(c,t); 
 
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_mag < s_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));} 
return vis; 
}