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【Fluent案例08】3D后台阶湍流仿真与实验比较

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概述


       

后台阶几何是验证湍流数学模型的一个常用几何模型,本案例讲解如何建立和求解湍流问题,并分析边界条件对仿真结果的影响。主要包括:在FM中进行WTM网格划分、定义边界条件、检验y+及后处理,CFD结果与实验数据对比。台阶表示一个固定的分离点,目标是预测分离区域的大小和下游壁面的剪应力。本案例在FM中剖分网格,故创建了3D模型,在厚度Z方向为1/4台阶高度

比较两次模拟与实验数据。注:采用符合实验条件的真实的、非均匀的进气速度和湍流分布数据,提高了仿真结果与实验的一致性。特别地,网格独立性及湍流模型的问题大家可以进一步分析研究。

以下给出详细设置步骤及源文件,包含实验数据等。


导入几何模型,网格剖分

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  • 启动网格模式

  • 导入几何模型

  • 添加局部网格加密,为了在台阶和下游剪切层的附件剖分良好的网格。
  • BOI加密。注:1.3mm约为10%台阶的高度。这只是基于几何学的初步猜测,需要进行网格分辨率研究,以确定它是否提供了足够的分辨率。

  • 面网格加密。注:0.65mm是BOI尺寸的一半。众所周知,靠近台阶的附件需要更高的分辨率。如果不做网格分辨率的研究,是没有办法确切知道它有多好…0.65只是初始选择。

  • 创建面网格。注:由于入口离台阶非常近(~ 50mm),这将确保入口和台阶之间至少有10个网格。Proximity会导致网格边界的过度细化,因此选择curvature。

  • 几何描述

  • 更新边界

  • 更新计算域

  • 添加边界层网格。注:目的是尝试有一个精细的边界层网格来解决粘性的子层,稍后将检查y+值,看看这是否已经实现。

  • 生成体网格,适当提高网格质量


来源:CFD仿真区
Fluent动网格湍流
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首次发布时间:2024-10-13
最近编辑:19天前
濮小川CFD
硕士 心不唤物,物不至!
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