渐扩管流动状态仿真分析
目 录
1. 摘要..................................................................................................................................1
2. 渐扩管模型介绍..............................................................................................................1
3. 前处理..............................................................................................................................1
4. 求解设置..........................................................................................................................2
4.1 启动 FLUENT ...........................................................................................................2
4.2 模型设置.................................................................................................................2
4.3 添加材料.................................................................................................................3
4.4 边界条件设置.........................................................................................................4
4.5 求解方法设置.........................................................................................................4
4.6 流场初始化.............................................................................................................5
4.7 求解.........................................................................................................................5
5. 后处理..............................................................................................................................6
5.1 残差收敛曲线.........................................................................................................6
5.2 管路中心线压力分布.............................................................................................6
5.3 云图显示.................................................................................................................7
5.4 矢量图显示.............................................................................................................8
5.5 流线显示.................................................................................................................9
6. 结论................................................................................................................................10
1
1. 摘要
管路流动分析在石油、化工、水利领域应用广泛。利用 Fluent 软件仿真分析渐
扩管流动状态，有利于为上述工程中的管路设计提供参考。
2. 渐扩管模型介绍
图 1 是模型示意图，模型中细管直径 D
1
=200mm，粗管直径 D
2
=400mm，细管长
L
1
=2000mm，扩张部分长 L
2
=400mm，粗管长 L
3
=2000mm。
图1 模型示意图
3. 前处理
在 ICEM CFD 中建立二维模型，并划分网格。计算模型边界分别命名为进口
inlet、出口 outlet、壁面 wall，如图 2 所示。图 3 显示的是管路渐扩位置的网格划分
情况，网格尺寸 0.004m，网格总数 4 万。将 ICEM CFD 划分完成的网格导出，存为
jiankuoguan.msh 文件。
图2 模型命名示意图
2
图3 管路渐扩部分网格
4. 求解设置
4.1 启动 Fluent
双击 Fluent，将 Dimension 修改为 2D，如图 4 所示。
图4 Fluent 启动界面
4.2 模型设置
打开模型树中的【Model】→【Viscous】选择 k-epsilon 模型，其余保持默认，
设置如图 5 所示。
