过渡管道内的湍流流动

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例模拟了具有相同入口和出口横截面积的圆形到矩形的过渡管道的湍流流动。由于流场的对称性，只有四分之一的管道被建模。

图中截面位置位于入口下游23米处。

计算域：入口半径1m，管道长35m

物质属性：物质密度为1 kg/m3，粘度为5.13e-6kg/m-s

边界条件：入口速度为1m/s

网格划分

采用矩形网格，网格数量为110960

计算设置

本次计算为稳态不可压缩流动。

• 物质属性
  

计算物质设置密度等参数

• 湍流模型
  

选择为雷诺应力湍流模型

• 边界条件
  

（1）入口速度边界条件

（2）出口为出流边界条件

计算结果

• 计算域云图展示
  

压力云图

• 计算值与实验值对比

（1）截面位置处压力系数对比值

（2）管道中心线位置处压力系数对比值

参考文献

D.O. Davis, F.B. Gessner, “Experimental Investigation of Turbulent Flow Through a Circular-to-Rectangular Transition Duct”. AIAA Journal, Vol 30, pp. 367-375, 1992