Fluent入门验证案例 | 同心环中的自然对流(一)

CFD仿真库

23天前浏览452

本案例对同心圆的自然对流换热进行了简单模拟，探讨了在重力作用下，层流模型的换热情况，依据本文进行的计算设置，得到的计算结果与相关文献结果可以得到较好的吻合，本案例模型简单，操作步骤较少，适合新手学习。

1 workbench 设置

与其他入门验证案例相同，本案例只需要两个模块，具体设置如下图：

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

本案例的同心圆模型十分简单，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：

3 FLUENT 设置

3.1 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。并选择平面选项。

3.2 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：

3.3 材料设置

依据相关文献中的数据，对材料进行设置，设置为理想气体，热导率设置为0.02967，相关设置如下如所示：

3.4 边界条件设置

此处仅需要考虑温度边界条件，innerwall的温度设置为373K，outerwall的温度设置为327K，具体设置如下图：

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

对同心圆的对流换热计算结果进行可视化处理，温度结果如下图所示：

除此之外，对云图对称轴位置布置检测线，对该线的温度进行检测，具体的检测结果如下图所示，可以发现本案例的计算结果与相关文献的计算结果基本吻合，说明本案例计算结果较为可靠：

来源：CFD仿真库

Fluent入门验证案例 | 同心圆柱旋转仿真(一)

本案例为入门案例，主要是进行移动壁面设置和层流设置的教学。该案例中，对两个同心圆柱体间的定常层流进行模拟。内部圆筒以1rad/s的速度旋转引起流动，外部圆筒保持静止。流动是稳态的。流程是稳定的。可以使用层流的解析方程计算各个截面的切向速度。这些值用于与仿真结果进行比较。1workbench设置本案例具体设置如下图：2SCDM设置2.1导入几何本案例是由两个圆柱体组成，内部直径为35.6mm，外部直径为92.56mm，皆为壁面边界条件。具体的几何模型与边界条件如下所示：2.2网格设置采用SCDM进行网格划分，采用四边形网格划分。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，然后勾选问题计算，具体设置如下图所示。3.2材料设置此处对材料进行设置，依据相关文献，密度设置为1kg/m^3，粘度为0.0002，具体设置如下图所示：3.3模型设置此处选择层流模型进行相关计算，具体设置如下图所示：4边界条件/初始化/计算设置4.1边界条件设置依据几何边界与模型介绍，此处仅需要对内部壁面进行边界条件设置，选择壁面为移动壁面，点击旋转，速度旋转为1rad/s，具体设置如下图：4.2初始化设置首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：4.3计算设置此处进行的计算设置如下：5后处理结果5.1后处理结果对同心圆柱旋转仿真的计算结果进行可视化处理，说到云图结果如下图所示：各半径位置的速度大小如下图所示，与Fluent官方案例的结果一致，可以说明本文计算结果较为准确：来源：CFD仿真库