管道突擴(kuò)fluent解析

1、1、 利用 Gambit 對(duì)計(jì)算區(qū)域離散化和指定邊界條件類型 1 建立模型本例使用UG NX建模，入口半徑R1=0.1m ，出口半徑R2=0.2 m，入口管長(zhǎng)L1=1m，擴(kuò)張管長(zhǎng)L2=2m?？紤]到對(duì)稱性僅建立一半，如圖：現(xiàn)在將該模型導(dǎo)出為parasolid，得到文件2.x_t（UG建模過程不做介紹，我們將直接給出2.x_t文件。）2 將模型導(dǎo)入Gambit在Gambit中選擇File/Import/Parasolid命令，選取先前生成的文件2.x_t，則二維離心泵模型被裝入到Gambit（注意取消選中make tolerant）。結(jié)果如圖：3 網(wǎng)格劃分為了對(duì)幾何區(qū)域劃分網(wǎng)格，單擊Operati

2、on / Mesh / Face / Mesh Face按鈕，彈出如圖所示的Mesh Faces對(duì)話框。在Faces列表框中選取整個(gè)區(qū)域，在Elements列表框中選擇Quad（矩形單元），在Type列表框中選拌Submap（結(jié)構(gòu)網(wǎng)格），選中Scheme命令組中的Apply復(fù)選框，然后，從Spacing區(qū)域的列表框中選擇Interval Size（指定網(wǎng)格間隔），在文本框中輸入0.01，選中該區(qū)域中的Apply復(fù)選框，最后選中Options區(qū)域中的Mesh復(fù)選框，單擊Apply按鈕，則生成流體區(qū)域的網(wǎng)格。4 邊界條件類型和區(qū)域類型的設(shè)定（1）指定邊界類型單擊 Operation / Zones

3、 / Specify Boundary Types按鈕，彈出 Specify Boundary Types對(duì)話框在對(duì)話框中，進(jìn)行如下操作：l 將Type欄選為Velocity_inlet，在Entity欄選取Edges，并選中左邊界作為進(jìn)口邊界。l 將Type欄選為Outflow，在 Entity欄選取Edges，并選中右邊界作為出口邊界。l 將Type欄選為Wall，在Entity欄選取Edges，并選中組成6個(gè)葉片的所有邊作為壁面邊界1.l 將Type欄選為Symmetry，在Entity欄選取Edges，并選中下邊界作為對(duì)稱邊界。對(duì)于剩余的Wall邊界，因?yàn)樵趯?dǎo)入Fluent中會(huì)自動(dòng)生成

4、，我們這里不做設(shè)置。 Specify Boundary Types對(duì)話框 Specify Continuum Types對(duì)話框（2）設(shè)定區(qū)域類型單擊 Operation/Zones/Specify Continuum Types 按鈕。彈出 Specify Continuum Types對(duì)話框，該對(duì)話框用于指定區(qū)域類。因?yàn)檫@里只有一個(gè)流體區(qū)域，我們這里可以不用設(shè)置，導(dǎo)入Fluent后會(huì)自動(dòng)生成。最后，選擇File / Export / Mesh命令，給定文件名（如2.msh），并選中Export 2D Mesh復(fù)選框，可將上述網(wǎng)格存盤。2、 利用Fluent 求解器進(jìn)行求解 1 網(wǎng)格文件的讀入

5、、檢查及顯示等 選擇FileReadCase將網(wǎng)格文件2.msh導(dǎo)入，選擇DisplayGrid，顯示網(wǎng)格，如圖：Fluent中的網(wǎng)格顯示選擇FileCheck對(duì)網(wǎng)格文件進(jìn)行檢查，這里要注意最小的網(wǎng)格體積（minimum volume）值一定要大于0。 2 選擇計(jì)算模型 按下述過程選擇求解器的格式與計(jì)算模型，并設(shè)置運(yùn)行環(huán)境:（1）選擇求解器。選擇Define/Models/Solver命令，彈出圖所示的Solver對(duì)話框。在Salver選項(xiàng)組中選擇Segregated（分離式求解器），在Space選項(xiàng)組中選擇2D（二維問題），在Time選項(xiàng)組中選擇Steady（穩(wěn)態(tài)流動(dòng)），其他用默認(rèn)值。（2）

6、設(shè)置運(yùn)行環(huán)境。選擇Define/Operating Conditions命令，彈出圖所示的Operating Conditions對(duì)話框。保持設(shè)置不變。 （3）設(shè)置湍流模型。選擇Define/Models/Viscous命令，彈出Viscous Model對(duì)話框，如圖所示。保留圖所示的默認(rèn)設(shè)置，即表示選擇標(biāo)準(zhǔn)k-模型，模型的系數(shù)均用默認(rèn)值。3 定義物理性質(zhì)本例中流動(dòng)介質(zhì)為水，F(xiàn)LUENT材料數(shù)據(jù)庫中已包含water liquid這一介質(zhì)，因此，直接復(fù)制即可。為此，選擇Define/Materials命令，彈出Materials對(duì)話框，單擊Database按鈕，打開 FLUENT材料數(shù)據(jù)庫，在新

7、對(duì)話框的Fluid Materials下拉列表中選擇wafer-1iquid，單擊Copy按鈕。單擊Close按鈕關(guān)閉Materials對(duì)話樞。4 設(shè)置邊界條件 選擇Define/ Boundary Conditions命令，打開Boundary Conditions對(duì)話框，然后按下述過程操作：（1） 設(shè)置進(jìn)口邊界。將進(jìn)日Inlet設(shè)為velocity-inlet(速度進(jìn)口邊界條件)，在Velocity Inlet 對(duì)話框的Velocity Magnitude文本框中輸入“0.5” m/s（取自已知條件)。注意：此處Turbulence邊界條件采用默認(rèn)設(shè)置，而具體到實(shí)際情況需采用已有的經(jīng)驗(yàn)公式

8、進(jìn)行大致估計(jì)（十分重要），這里不做詳細(xì)介紹。（2） 定義流動(dòng)區(qū)域。選中Fluid區(qū)域，在Material Name下拉列表中，選擇Water-liquid，單擊OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。其他邊界條件保持默認(rèn)設(shè)置。5 求解設(shè)置 過程如下:（1） 選擇求解控制參數(shù)。選擇Solve / Controls/Solution命令，彈出Solution Controls對(duì)話框。在Discretization選項(xiàng)組中，對(duì)Momentum(動(dòng)量)，Turbulence Kinetic Energy(湍動(dòng)能)和Turbulence Dissipation Rate(耗散率)，均選擇Second order Upwin

9、d（二階迎風(fēng)各式），其余用默認(rèn)值。（2） 啟動(dòng)繪制殘差功能。選擇Solve/Monitors/Residual命令，彈出residual Monitors對(duì)話框。在options選項(xiàng)組中，選中Plot復(fù)選框，其余用默認(rèn)值。（3） 用進(jìn)口的流動(dòng)初始條件初始化整個(gè)流場(chǎng)的解。選擇Solve/Initialize/Initialize命令，彈出Solution Initialization對(duì)話框。在Compute From下拉中選擇速度入口。（4）保存設(shè)置文件。選擇File/Write/base命令，將當(dāng)前設(shè)置保存到案例文件。（5）動(dòng)迭代計(jì)算。選擇Solve/ Iterate命令，彈出Iterate對(duì)話框，設(shè)置迭代次數(shù)為400，其余用默認(rèn)值。單擊Iterate，迭代開始。6 保存結(jié)果 選擇Fil