371-低雷诺数层流串列双圆柱绕流仿真有声教程FLUENT2020R1

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本课适合哪些人学习:

FLUENT学习人士

圆柱绕流学习人士


你会得到什么:

FLUENT串列双圆柱绕流FLUENT仿真的基本原理和操作方式


课程介绍:

FLUENT精典案例#371-低雷诺数层流串列双圆柱绕流仿真  

01

问题介绍

如下图所示的两个圆柱尺寸为直径D=0.04m间距5D,计算域为4mx2m。计算雷诺数200的层流非定常工况,监测圆柱上的升力、阻力和涡街。假设流体介质为空气,密度为1,粘度 为0.0002,来流速度为1。

 
  

02

网格情况

ICEM结构网格,圆柱附近以及涡街区域加密。

 
  

03

相关公式

空气密度1

粘度0.0002

计算得到

U=1

Sr=0.178497

T=4.462425

  

04

基本设置

1瞬态计算

其实建议先用稳态计算,得到稳定流场后再切换为瞬态计算,能够减少涡街出现的等待时间。

 

2层流模型

 

3设置流体介质属性

 

4设置来流速度

 

5出口设置为压力出口

 

6上、下边界设置为对称边界或移动边界(下图设置的是移动边界,移动速度与来流速度相同)

 

7设置升力监测(阻力监测设置方法相同)

勾选Per Zone,以便能够分别监测并显示两个圆柱上的升力。

 

8若希望在CFD POST中做动画,可设置自动保存

 

9从入口初始化

 

10为了仿真时能够实时监测动态情况,可设置监测(此处的监测结果也可以用来在FLUENT中制作动画)。

 

10为了得到比较好的结果,时间步长可取小一些

 
  

05

基本结果

低雷诺数层流情况下,涡街出来得很慢。需要计算很久。本算例先稳态计算,然后使用服务器计算瞬态流场,跑了一个晚上,才刚刚开始出来涡街,所以下面展示的结果也都是还没有形成完整涡街时的结果。

1涡量云图

可以看到涡街已经出现,但仅仅是刚刚出现。

 

来个放大图。

  

2整体速度云图

 

3升力曲线

形成完整的涡街后,升力曲线将呈现正常的正(余)弦曲线(要计算蛮久,懒得算了,从下图可看出,继续计算结果必然是可以接受的)。

 

06

软件版本

FLUENT2020R1




课程相关图片:

  • 第1讲 371-B1-串列双圆柱绕流仿真稳态流场设置
  • 第2讲 371-B2-串列双圆柱绕流仿真瞬态流场设置
  • 第3讲 371-C-串列双圆柱低雷诺数卡门涡街结果
  • 第4讲 371-D-监测并生成动画演示
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首次发布时间:2021-06-27
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