打印机喷头喷墨分析
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目 录
关键字：
1. 摘要.............................................................................................................................1
2. 案例描述.....................................................................................................................1
3. 操作步骤.....................................................................................................................2
3.1. 创建工作目录并启动 Fluent............................................................................2
3.2. 导入网格文件...................................................................................................2
3.3. General 一般设置 ..............................................................................................4
3.4. Models 模型设置...............................................................................................6
3.5. Materials 材料设置............................................................................................7
3.6. UDF 编译...........................................................................................................9
3.1. Boundary Conditions 设置 ..............................................................................10
3.2. Cell Zone Conditions 设置 ..............................................................................12
3.3. Solution Methods 求解方法设置 ....................................................................13
3.4. Solution Controls 松弛因子设置 ....................................................................14
3.5. Monitors 监视设置 ..........................................................................................14
3.6. Initialization 初始化 ........................................................................................15
3.7. Calculation Activities 设置..............................................................................17
3.8. Run Calculation 运行计算...............................................................................17
3.9. Post-processing 后处理 ...................................................................................19
4. 本章小结...................................................................................................................21
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1. 摘要
本算例将使用 ANSYS Fluent 19.0 软件，对一简化的打印机喷头喷墨过程进行仿
真，文档内包含详细的网格导入、模型选择、材料物性、边界条件、求解参数、后
处理的设置。通过 VOF 多相流模型仿真计算实现预测气室中液滴形状和运动状态。
2. 案例描述
本算例仿真打印机喷头喷墨，考虑气液交界面几何形态的追踪，喷墨问题被简
化为轴对称问题，总网格数为 24600。计算域分为两部分：墨室和空气腔，具体如下
图所示。
初始时刻，喷嘴腔室中充满墨水，其余区域皆为空气。在喷射初始，在墨水进
口处边界瞬间从 0m/s 增加至 3.58m/s，然后以余弦函数递减，在 10 微秒后速度恢复
为 0m/s。整个物理时间持续 30 微秒。
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3. 操作步骤
3.1. 创建工作目录并启动 Fluent
在硬盘上创建英文名称的文件夹（例如 Inkjet），将网格文件 injet.msh，待编译
C 文件 inlet1.c 拷贝至该目录下。启动 Fluent 19.0，在 Fluent Launcher 中，
Dimension 选择 2D，Options 中勾选 Double Precision，Display Options 中勾选
Display Mesh After Reading 和 Workbench Color Scheme，Processing Options 选择
Parallel，设置使用双核计算（用户可以根据现有的硬件资源和 License 授权酌情选
择合适的并行数），更改 Working Directory 路径至该网格文件目录下，点击 OK 启
动 Fluent 19.0。
3.2. 导入网格文件
菜单中点击【File】>【Read】>【Mesh…】，选取网格文件 injet.msh，点击 OK
导入网格。此时，图形界面中可以查看导入的网格。
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查看完整网格模型，在菜单栏中选择【Viewing】>【Display】>【View…】，在
Views 选项栏下选择 front，在 Mirror Planes 选项栏下选择 axis，点击 Apply 刷新显
示。即可看到关于轴线对称的完整结构。
点击 Camera…，在弹出的选项栏中确认 X，Y，Z 值为 190,15,997.4998。鼠标
左键拖动右方转盘转动几何，使喷嘴处于竖直状态。点击 Apply 确认。
