管内湍流流动分析
目 录
1. 摘要 ................................................................................................................................1
2. 湍流流模型介绍 ............................................................................................................1
3. 前处理 ............................................................................................................................1
4. 求解设置 ........................................................................................................................2
4.1 启动 FLUENT......................................................................................................2
4.2 常规设置..............................................................................................................3
4.3 边界条件设置......................................................................................................3
4.4 求解设置..............................................................................................................4
4.5 求解......................................................................................................................4
5. 后处理 ............................................................................................................................5
5.1 导入文件..............................................................................................................5
5.2 速度流线图结果显示..........................................................................................6
5.3 其他 Re 数速度流线图结果显示........................................................................7
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1. 摘要
当雷诺数大于临界值时,平滑流动会出现一系列的复杂的变化,最终会导致流
动特征的本质变化,流动呈无序的混乱状态,这种状态称为湍流。计算流体力学是
通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关的物理现象的
系统所做的分析。本案例借助 FLUENT 软件进行空气动力学分析,对管内湍流流动
进行模拟。
2. 湍流模型介绍
本案例模拟管内湍流流动,以圆管为例。考虑到进口影响,和达到管内完全湍
流的目的,将管长设为管径的 30 倍。下图是模型示意图,模型管直径 10cm,长 300cm,
左侧面为进口,右侧面为出口,其他为管壁面。
图 1 模型示意图
3. 前处理
在 ICEM CFD 中建立该三维模型,并划分网格。首先将模型边界划分为不同的
part,然后分别命名为 in,out,wall。画出网格,并检查网格质量,质量低于 0.5 的
网格有 2249 个,占 5.5%,符合要求。几何模型、网格及网格质量如下图所示。
将 ICEM CFD 划分完成的网格导出,存为 project1.cfx 文件。