Fluent入门验证案例 | 管道湍流仿真(一)

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本入门案例为空气流经壁光滑的水平管道。流动雷诺数为1.37×10^4。对管道湍流展开仿真，对管道压降展开了相应的计算。主要是介绍了湍流模型的选择与边界条件的赋予，为基础入门案例，适合刚接触fluent软件的读者练手实用。

1 workbench 设置

本案例具体设置如下图：

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

本案例的管道模型十分简单，为一段简易二维管路组成。具体的几何模型与边界条件如下所示：

3 Fluent Meshing 设置

3.1 网格设置

采用SCDM进行网格划分，采用四边形网格划分，并划分相对应的边界层网格。具体的网格划分如下图所示：

4 FLUENT 设置

4.1 General设置与网格导入

首先导入网格，然后勾选为稳态计算，并选择压力基求解器。打开轴对称选项，具体设置如下图所示：

4.2 材料设置

此处对air的材料参数进行设置，相关设置如下如所示：

4.3 模型设置

由于是湍流计算，因此此处选择kw-sst湍流模型，主要设置如下图所示：

4.4 边界条件设置

此处仅需要对入口条件进行设置，设置主项流量为50m/s，具体设置如下图：

4.5 初始化设置

首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：

4.6 计算设置

此处进行的计算设置如下：

5 后处理结果

5.1 后处理结果

计算后的收敛结果如下图所示，收敛性较差，但趋于稳定：

对管路的计算结果进行可视化处理，速度云图结果如下图所示：

出口压降计算结果如下图所示，可以发现压降结果为21391.6178Pa，与Fluent官方案例的结果基本一致，满足计算的要求：

检测结果如下图所示，可以发现，结果并未完全趋于稳定，因此该结果有一定的不准确。

来源：CFD仿真库

Fluent入门验证案例 | 管道中的非牛顿流（一）

本案例对非牛顿流体在圆形管道中的流动进行建模。非牛顿流体的粘度由幂律方程指定。本案例利用Fluent中的层流模型，展开了管道中的非牛顿流体仿真计算。适合刚接触fluent软件的读者练手实用。1workbench设置本案例具体设置如下图：2SCDM设置2.1导入几何本案例的管道模型十分简单，采用二维模型进行相关计算，具体的模型参数如下图所示：2.2网格设置采用SCDM进行网格划分，采用四边形网格划分，并划分相对应的边界层网格。具体的网格划分如下图所示：3FLUENT设置3.1General设置与网格导入首先导入网格，然后勾选为稳态计算，并选择压力基求解器。并选择轴对称选项。3.3模型设置由于是泊肃叶流的仿真计算，因此本案例所选用的模型为层流模型，相关设置如下如所示：3.2材料设置此处需要对材料参数进行设置，选择air，密度设置为1000（本人比较懒，没有改成对应的材料名称），粘度项则选择非牛顿流体，两个参数分别为10和0.4，具体设置如下图所示：3.4边界条件设置此处首先将案例中的prof文件导入，具体导入方式如下图：导入后，对速度入口边界进行设置，此处在速度大小处点击prof-surf，具体设置如下图所示：3.5初始化设置进行标准初始化设置，具体设置如下图：4计算设置此处进行的计算设置如下：5后处理结果5.1后处理结果计算所得到的残差收敛图如下图所示：对非牛顿流体的计算结果进行可视化处理，管内速度结果如下图所示：进出口压降计算结果如下图所示，可以发现压降结果60414.863Pa，与Fluent官方案例的结果一致，可以满足要求：来源：CFD仿真库