FLUENT埃菲尔铁塔风场模拟

本教程演示了建筑物外流场的模拟。

 1     启动FLUENT并导入网格 

（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 2020→Fluid Dynamics→Fluent 2020命令，启动Fluent 2020。

（2）单击主菜单中File→Read→Mesh命令，导入.msh网格文件。

 2     定义模型 

（1）单击命令结构树中General按钮，弹出General（总体模型设定）面板，Solver中Time选择Steady。

 3     设置湍流模型 

（1）在模型设定面板Models中双击Viscous按钮，弹出Viscous Models对话框，勾选SST k-omega模型，勾选Curvature Correction。

 4     设置边界条件 

（1）导入UDF文件。

在室外风环境模拟中，来流按风廓线分布，即不同高度的来流速度呈如下指数分布：

上式中，U10为距离地面10m高来流速度，a为地面粗糙系数，这里取0.3。

按照上述公式，编写UDF文件如下：

#include "udf.h"

#define U10 5.0 

 /* profile for velocity */ 

 DEFINE_PROFILE(velocity,t,i)

 {

    real y, x[ND_ND];  /* variable declarations */

    face_t f;

    begin_f_loop(f,t)

      {

         F_CENTROID(x,f,t);

         y = x[1];

         F_PROFILE(f,t,i) = U10*pow(y/10.0,0.3);         

      }

    end_f_loop(f,t)

 }

（2）单击主菜单中User-Defined→Functions→Interpreted按钮，导入UDF文件。

（3）单击主菜单中Physics→Zones→Boundaries按钮启动的边界条件面板。

（4）在边界条件面板中，设置inlet，Velocity Magnitude 选择udf velocity。

 5     初始条件 

（1）单击主菜单中Solving→Initialization按钮，弹出Solution Initialization（初始化设置）面板。

Initialization Methods中选择Hyper Initialization，单击Initialize按钮进行初始化。

 6     计算求解 

（1）单击主菜单中Solving→Run Calculation按钮，弹出Run Calculation（运行计算）面板。

在Number of Iterations填入1000，单击Calculate开始计算。

 7     结果后处理 
（1）进入CFD-Post界面，显示速度场云图。