本文对压差驱动的倾斜平面上的流体层流流动进行模拟。流道与水平方向倾斜角度β=30°。

 

参考文献：R.B. Bird, W.E. Steward, E.N. Lightfoot, Transport Phenomena. John Wiley and Sons, Inc., New York, NY, pg. 45, 2005

”

计算模型如图所示。区域长度为0.01 m x 0.18 m，斜面与 x 方向夹角30°。

采用二维层流模拟，物性参数及边界条件如下：

• 材料物性
• 密度：800 kg/m3
• 粘度：1 kg/(m-s)
• 边界条件
• 入口表压：0 Pa
• 出口表压：-706.32 Pa

将出口面上的速度分布与试验值进行比较。

1 几何与模型

在 SpaceClaim 中创建几何模型。

边界命名如图所示。

采用1 mm网格尺寸生成全四边形网格，如图所示。

2 Fluent设置

进入Fluent设置。

2.1 General设置

• 选择选项Density-Based，使用密度基求解器。这里使用密度基也可以，但经过比较发现对于本案例，压力基计算的精度比密度基要差一下，尚不清楚问题出在哪里。

2.2 Models设置

• 采用Laminar层流计算

2.3 Materials设置

• 指定材料密度与粘度

2.4 边界条件设置

• 指定入口总压

• 指定出口表压

2.5 Methods设置

• 采用默认计算方法

2.6 创建Point并监测

• 创建监测点

• 监测指定点位置的速度

2.7 初始化

• 初始化计算

2.8 迭代计算

• 迭代计算700步

• 监测点速度变化曲线

• 迭代残差变化

3 结果验证

• 速度分布

• 定义场函数velo-component

• 定义场函数transverse-coord

• 绘制出口位置物理量分布，并加载试验数据进行对比

对比结果如下图所示。

结果看起来还不错。

（完）