STAR CCM 案例｜圆柱绕流

本算例演示如何使用求解录制和播放模块来捕捉瞬态计算的结果。

1 问题描述

计算模型如下图所示。

空气流经直径D=0.01 m的圆柱体。自由来流速度为0.15 m/s，流动雷诺数为75，算例采用层流计算。计算Strouhal数及涡脱落频率，并将计算的结果与文献数据进行比较。

2 计算设置

计算网格如下图所示。

2.1 选择物理模型

选择完毕后如下图所示。

2.2 设置材料属性

2.3 设置初始化条件

2.4 设置边界条件

2.5 创建Scalar Scene

图形窗口如下图所示。

2.6 添加升力报告

2.7 设置求解参数

2.8 指定求解历史

Auto-Record属性按所需的间隔将数据记录到解决方案历史记录文件中。如果不想在求解器运行时记录数据，请取消激活此设置。Path特性显示仿真历史文件的相对路径。State属性显示存储在所选解决方案历史文件中的保存状态数；当前显示0，因为求解程序尚未运行。

”

2.9 求解计算

3 计算结果

3.1 监测结果

3.2 验证结果

Strouhal数定义为：

式中为涡脱落频率；为圆柱直径；为自由来流速度。本算例中文献Daily et al.[1]给出的值为0.15，因此，涡脱落的理论频率计算为2.25Hz，相应的周期为0.444秒。

局部放大升力系数曲线。如下图中绿色框选位置。

放大之后如下图所示，可以看到周期接近0.44，也可以将曲线输出到文件中进行精确计算。

3.3 创建录制的求解视图

此时在Solution Views节点下多出一个名为vortexSheddingData的子节点。

动画如下图所示。

参考资料